Jak działają najmłodsze napędy hybrydowe i ile kosztuje jazda SUV-em-hybrydą?
Mogłoby się na pozór wydawać, że jazda dużym, przestronnym SUV-em musi kosztować krocie. Tak jednak wcale nie musi być. Wystarczy tylko, że pod maską pojazdu znajdzie się nowoczesny napęd hybrydowy. Postanowiliśmy w związku z tym sprawdzić, jakie napędy spalinowo-elektryczne cieszą się dziś popularnością na rynku i w jakim stopniu mogą nam pomóc w ograniczeniu wydatków na paliwo.
Konwencjonalny napęd hybrydowy składa się z dwóch silników - spalinowego oraz elektrycznego - a także z zestawu akumulatorów zasilających motor elektryczny. Ogniwa stosowane w tradycyjnych hybrydach mogą być zasadniczo ładowane na dwa sposoby: z wykorzystaniem technologii hamowania rekuperacyjnego KERS (pozwalającej niejako odzyskać energię kinetyczną wytwarzaną podczas hamowania i zamienić ją w energię elektryczną) lub za pomocą samego tylko silnika spalinowego, który może pełnić funkcję swego rodzaju generatora energii elektrycznej.
Nowoczesny napęd hybrydowy charakteryzuje się elastycznością, wysoką kulturą pracy, stosunkowo niskim zużyciem paliwa (a więc także niższą emisją zanieczyszczeń), większą bezawaryjnością i prostotą obsługi. Przeciętny pojazd hybrydowy może się wszak obejść bez rozrusznika, alternatora czy sprzęgła o skomplikowanej konstrukcji. Sprawdza się on wobec tego znakomicie w większości sytuacji: w trakcie szybkiej i dynamicznej autostradowej jazdy, a także w mieście - podczas dojazdów do pracy i domu czy wypadów do sklepu. Warto przypomnieć, że w wersji hybrydowej będzie wkrótce dostępny najnowszy SUV Forda, model Kuga. Zostanie on wyposażony w pojemne akumulatory litowo-jonowe i układ automatycznego ładowania regeneracyjnego, opcjonalną automatyczną skrzynię biegów, a także w 2,5-litrowy silnik benzynowy pracujący w obiegu Atkinsona.
Samochody z napędem hybrydowym typu Plug-In określa się niekiedy mianem aut półelektrycznych. Nie bez powodu. Są one bowiem wyposażone w dwa silniki - spalinowy i elektryczny - oraz w zespół pojemnych akumulatorów, które można ładować nie tylko rekuperacyjnie, ale także bezpośrednio ze zwykłego gniazdka 230 V czy za pośrednictwem domowej, tudzież publicznej, stacji ładowania. Samochody o takim napędzie pozwalają kierowcy przełączać się między różnymi trybami jazdy. Wybierać można zwykle między trybem mieszanym (samochód napędzany jest wówczas przede wszystkim przez silnik spalinowy, a silnik elektryczny uruchamiany jest tylko w niektórych sytuacjach), a trybem w pełni elektrycznym (w tym ustawieniu auto napędzane jest wyłącznie przez silnik elektryczny).
Takie rozwiązanie sprawia, że kierowca może dostosować bieżącą charakterystykę pojazdu do własnych potrzeb i preferencji. I tak, tryb jazdy na napędzie czysto elektrycznym sprawdzi się przede wszystkim w strefach o zerowej emisji zanieczyszczeń, których stale przybywa w państwach Europy Zachodniej. Tryb mieszany potwierdzi zaś swoją wartość np. w środowisku miejskim, w którym zmiany rytmu i prędkości jazdy nie należą wcale do rzadkości (bo wymuszone są m.in. przez cykle sygnalizacji świetlnej lub pojawiające się tu i ówdzie strefy ruchu, znaki ograniczające maksymalną prędkość itp.).
Właśnie w ten sposób możemy zarządzać pracą i parametrami nowego Forda Kuga Plug-In Hybrid. Zamontowany w nim silnik elektryczny jest zasilany przez akumulator o pojemności 14,4 kWh. Gdy ogniwo jest w pełni naładowane, w trybie czysto elektrycznym - oznaczonym jako EV Now - samochód może pokonać dystans sięgający maksymalnie 56 kilometrów (w cyklu WLTP). Niejedyne to jednak ustawienie, jakie ma do dyspozycji kierowca. Dostępne są bowiem również inne opcje, takie jak Auto EV (samochód automatycznie decyduje o tym, kiedy przełączać się między napędem elektrycznym a spalinowym), EV Later (auto wykorzystuje przede wszystkim silnik spalinowy, oszczędzając energię zmagazynowaną w akumulatorze na wypadek, gdyby trzeba ją było w całości wykorzystać później) oraz EV Charge (w którym silnik spalinowy wykorzystywany jest nie tylko do napędzania auta, ale także do ładowania akumulatorów zasilających jednostkę elektryczną). Nową Kugę, podobnie zresztą, jak wszystkie auta hybrydowe typu Plug-In, można ładować za pomocą tradycyjnego gniazdka elektrycznego 230 V (co trwa ok. 6 godzin), domowej stacji ładowania Wallbox (co trwa ok. 4 godzin) lub publicznej stacji szybkiego ładowania DC.
Samochody pracujące w układzie tzw. miękkiej hybrydy (ang. mild hybrid) wyposażone są najczęściej w silnik spalinowy o stosunkowo niedużej pojemności, a także w niewielki silnik elektryczny zasilany przez litowo-jonowy akumulator o napięciu znamionowym 48 V. Konstrukcja tego rodzaju ma kilka istotnych zalet: pozwala obniżyć koszty związane z serwisowaniem i eksploatacją pojazdu oraz zredukować ilość zanieczyszczeń wydobywających się jego rury wydechowej. Akumulatory stosowane w autach zaopatrzonych w układ miękkiej hybrydy mogą także zaopatrywać w prąd wszystkie pokładowe urządzenia i systemy, od sterowników zawieszenia począwszy, a na klimatyzacji czy pompie oleju w skrzyni biegów skończywszy.
Ogniwa stosowane w miękkich hybrydach mogą ponadto usprawniać działanie systemu start-stop (znacznie przyspieszając ponowny rozruch jednostki napędowej) oraz wspomagać silnik spalinowy, w kluczowych momentach podnosząc jego moc o kilka, a nawet kilkanaście kilowatów (dzieje się tak np. podczas ruszania spod świateł, w trakcie wyprzedzania itp.). W napęd tego rodzaju może być również wyposażony Ford Kuga w wersji EcoBlue Hybrid.
Zakup pojazdu wyposażonego w elektryczno-spalinowy tandem wydaje się pod wieloma względami bardziej opłacalny niż zakup auta napędzonego przez konwencjonalną jednostkę spalinową. Widać to na przykładzie Forda Kuga. W przypadku wersji Plug-In Hybrid, zużycie paliwa w cyklu WLTP wynosi od 1,4 l/100 km (dla jazdy na samym tylko silniku elektrycznym). W odmianie EcoBlue Hybrid, wyposażonej w układ miękkiej hybrydy bazujący na 48-woltowym systemie elektrycznym, Kuga spala od 5 litrów paliwa na każde przejechane 100 km (WLTP). W tradycyjnym, hybrydowym wydaniu samochód pali tymczasem od 5,6 l/100 km wzwyż. Łatwo zatem zauważyć, że jazda SUV-em wyposażonym w elektryczno-spalinowy układ napędowy po prostu się opłaca.
Decydując się na zakup najnowszego SUV-a ze stajni Forda, moglibyśmy wobec tego znacznie obniżyć średnie wydatki na paliwo, a jednocześnie jeszcze lepiej zadbać o środowisko. Przypomnijmy, że w trybie czysto elektrycznym Kuga w wersji Plug-In Hybrid uwalnia do atmosfery od 32 g zanieczyszczeń na każdy przejechany kilometr (w cyklu WLTP). Jest to wartość, która dla konwencjonalnych napędów spalinowych jest dziś po prostu nieosiągalna.
Artykuł powstał we współpracy z firmą Ford.
