Przeczytaj artykuły o wybranej marce
Napęd hybrydowy. Z czym to się je?
Chociaż dość dokładnie opisaliśmy jak w praktyce działa auto hybrydowe przy okazji testu naszej pierwszej Toyoty Auris, postanowiliśmy ten temat wyszczególnić w oddzielnym artykule. W praktyce bowiem świadomość na temat hybryd jest jeszcze dość niska, co szczególnie dotyczy wyobrażenia na temat jak właściwie się tym jeździ. Nie każdy też wie, że silnik benzynowy w hybrydach różni się znacząco od stosowanych w "zwykłych" samochodach. Zaskoczeniem jest też odpowiedź na pytanie jaka była pierwsza hybryda. By treści te nie zniknęły w gąszczu naszych testów i były łatwo dostępne, wydzielamy je dziś jako oddzielny, bardziej zwarty artykuł. Zapraszamy.
Liczba sprzedanych hybryd na świecie dobija do 10 milionów. Pierwszym takim autem było Lohner-Porsche Mixte Hybrid, którą zaprezentowano w... 1900 roku. Pierwszym masowo produkowanym samochodem tego typu była z kolei dostepna w Japonii od 1997 roku Toyota Prius. Konceptów hybrydy jest kilka, ale najpopularniejszym obecnie jest idea wdrożona właśnie przez koncern Toyota, który wyprodukował około 70 procent sprzedanych do dziś hybryd. Koncept ten zakłada tandem motoru benzynowego z silnikiem elektrycznym, sprzężonymi z bezstopniową skrzynią CVT. Układ jest zamknięty, czyli nie ma możliwości ładowania baterii z zewnątrz. Oba silniki wspomagają siebie nawzajem, lub pracują oddzielnie. Hybryda nie posiada osprzętu takiego jak sprzęgło, alternator, pasek klinowy, czy rozrusznik. Nie ma też osprzętu typowego dla diesli. Bateria jest ładowana z pomocą silnika benzynowego, dzięki pędowi kół, a także odzyskiwana z układu hamulcowego.
Lohner-Porsche Mixte Hybrid -pierwsza hybryda rocznik 1900
Co ważne, nie jest tak, że do hybrydy montuje się takie same silniki benzynowe, co do wersji standardowych. Różnią się one bowiem cyklem spalania. Standardowe silniki jakie napędzają większość naszych samochodów pracują najczęściej w cyklu spalania Otta, który promuje moc. W celu zminimalizowania spalania w jednostkach benzynowych napędzających hybrydy stosuje się cykl spalania Atkinsona, w którym suw sprężania jest skrócony w stosunku do suwu pracy. Ma to negatywny wpływ na uzyskiwaną moc (silniki 1.8 Toyoty uzyskują przykładowo zaledwie 99KM), ale za to wydatnie sprzyja oszczędności: silnik ma lepszą sprawność i odzysk energii spalania. Jednostki pracujące w cyklu Atkinsona preferują średni zakres obrotów.
Toyota Auris Hybrid z silnikiem benzynowym 1.8 99 KM i motorem elektrycznym 80 KM
Elektryczną częścią napędu jest jeden lub dwa silniki elektryczne. W Toyocie Auris i Lexusie CT 200h jest to na przykład silnik elektryczny o mocy 80 KM i momencie obrotowym 207 Nm. Gdy współpracuje on z motorem benzynowym, parametry całego układu szacuje się na 136 KM. Niektóre hybrydy mają dwa silniki elektryczne: na przykład w Lexusie NX 300h z napędem 4x4 zamontowano po jednym na każdą oś, przy czym przedni jest dużo mocniejszy niż tylny. Niezależnie od ilości silników, akumulatory je napędzające umieszcza się z tyłu -pod podłogą bagażnika, co niestety ogranicza w sposób zauważalny jego głębokość.
Widok po otwarciu maski i futurystyczna gałka obsługi skrzyni CVT w Aurisie
Jazda hybrydą jest dziecinnie prosta. Trzeba się tylko przyzwyczaić do dziwnego uczucia, gdy po odpaleniu auta wciąz nic nie słychać. Zamiast obrotomierza mamy wskaźnik trybów pracy, pokazujący z jakiego rodzaju napędu aktualnie korzystamy (kontrolka EV oznacza, że korzystamy wyłącznie z elektryki) i jaki jest stan baterii. Przyśpieszanie do około 50 km/h może odbywać się wyłącznie z udziałem motoru elektrycznego, ale musi to być przyśpieszanie delikatne, inaczej z pomocą włączy się silnik benzynowy. Po ustaleniu stałej prędkości nie przekraczającej około 80-90 km/h napęd spalinowy wyłączy się, oddając pole do popisu z powrotem elektryce. Przy wyższych prędkościach powrót silnika benzynowego do pracy jest niezbędny, a przy dużych obciążeniach oba napędy współpracują ze sobą. Przełączanie się napędów jest niezauważalne.
Dłuższa jazda wyłącznie w trybie elektrycznym szybko zużyje baterie, ale równie łatwo naładują się one z powrotem: wystarczy trochę pracy benzyny, górka, jazda na luzie, a nawet hamowanie. Każda z tych czynności ładuje baterie (przy czym hamować trzeba delikatnie, tylko wtedy energia cieplna z układu hamulcowego jest odzyskiwana). W praktyce więc jazda hybrydą to ciągła praca baterii, które układ stara się utrzymać w optymalnej formie. Wrażenia dźwiękowe z jazdy takim autem są bardzo pozytywne i ucieszą fanów komfortu. Hałas rośnie jedynie przy mocnym przyśpieszaniu, co jest wynikiem charakterystycznej pracy skrzyni CVT. Za to po ustabilizowaniu prędkości skrzynia jest w stanie zejść z obrotami silnika do poziomu nieosiągalnego dla zwykłych przekładni (przykładowo 2 tysiące obrotów przy prędkości 145 km/h). A to znów pozytywnie wpływa na spalanie. Te, jeśli kierowca faktycznie chce trochę oszczędzić, można zamknąć w granicy 5 litrów na sto kilometrów. Trzeba jednak przyznać, że hybrydy są wrażliwe na styl jazdy i nie polecamy ich osobom nastawionym na inne priorytety, niż oszczędzanie.
Lexus NX 300h z dwoma silnikami elektrycznymi (143 i 68 KM) i jednym benzynowym
Auta hybrydowe notują doskonałe wyniki w raportach awaryjności, a ich staż na rynku pozwala je już obiektywnie ocenić. Skrzynie biegów okazują się trwałe, silniki benzynowe z racji niewysilenia również. Producenci nie chcąc zaliczyć żadnej wpadki z nową technologią przyłożyli się też do trwałości innych mechanizmów. Sporo części nie zepsuje się również dlatego, że ich nie ma. Kwestia budząca kontrowersję -baterie- też nie są takie straszne. W chwili zbierania informacji koncern Toyoty udzielał 5 lat gwarancji na baterię, ograniczoną do przebiegu 100 tys. km. Przed upływem gwarancji można zgłosić się do ASO na test sprawności, którego pozytywne przejście przedłuża gwarancję na kolejne 5 lat. Daje to w sumie 10 lat ochrony. Jak pokazują raporty, ochrona ta jednak wcale nie musi się przydać, a jeśli nawet, to baterie zdążą na siebie z nawiązką zarobić. Ich koszt w ASO to 10 tysięcy złotych. Należy jednak przypuszczać, że z czasem nasz rynek upodobni się do amerykańskiego i przybędzie warsztatów oferujących naprawy hybryd i wymianę baterii w lepszych cenach. Biorąc to pod uwagę polecamy auta hybrydowe osobom robiącym większe przebiegi, planującym kupić auto na dłużej, o raczej zrównoważonym stylu jazdy. Tacy kierowcy faktycznie na hybrydzie oszczędzą, a komfort i cisza oferowane przez ten rodzaj napędu, będzie ich długo cieszyć.
Tekst: Marcin Dziekoński / SA Zdjęcia: Wikimedia Commons, Redakcja SA
Komentarze: