Mírný hybrid a plně hybridní: Rozdíly – Electronic Journal Auto3n

Za poslední dva roky, především díky vládním pobídkám a vysoké dostupnosti, vzrostl zájem o hybridní vozidla. Typ není často specifikován, především výrobci automobilů, s výjimkou velmi malých specifikací pro verze Mild Hybrid, které odkazují na hybrid pro všeobecné použití.

Jaký je tedy rozdíl mezi mild hybridem a full hybridem? Podle nejlepšího vědomí časopisu Auto3N, z technického hlediska Mild Hybrid a Full Hybrid se výrazně liší, což ovlivňuje i vozovku při každodenním používání.

Mírný hybrid

V případě „mírného“ máme generátor nebo malý motor, který pomáhá v některých fázích hlavního spalování (benzín nebo nafta). Elektromotor je účinnější, protože startér a alternátor nahradí jedinou jednotkou, která podporuje tradiční motor. Na výstupu je průtok paliva blokován a udržován generátorem. Hlavní motor se rychleji vypíná a aktivuje při zapálení bez použití startéru při zastavení v dopravní zácpě nebo na semaforu. Při rozjezdu pomáhá generátoru vnitřního spalování jako u některých modelů i při maximální akceleraci. Chybí zde ale přímý pohon elektromotoru, a proto nemluvíme o autonomii pouze v elektrickém režimu.

Výhody:

• mnohem jednodušší a levnější technické řešení
• nemá žádné speciální cykly nabíjení
• extrémně lehký systém prakticky bez vlivu na hmotnost „tradičního“ stroje
• daň (prozatím), i když to není pravý hybrid
• pro výrobce automobilů, kteří s minimálními investicemi sníží spotřebu a emise tak, aby se vrátili do parametrů

Nevýhody:

• spotřeba není nijak zvlášť lepší, zvláště ve městě
• pouze elektrický režim není možný
• nevyužívá energii získanou z motoru
• úspory brzdových destiček a kotoučů nelze využít během fáze zpomalování
• nemá nižší provozní náklady

Plně hybridní

Pokud jde o full hybrid, je tu speciální baterie a jeden (nebo více) elektromotorů, které doplňují ten tradiční, pomáhají nebo nahrazují ho i při trakci. Obvykle má tento typ řešení životnost baterie několik kilometrů v čistě elektrickém režimu, který lze také přinutit ke spuštění pomocí příslušného tlačítka, pokud je dostatek nabití. Ale autonomie pouze v elektrickém režimu není přirozeností, pro kterou jsou navrženy.

Efektivita provozu, neustálá asistence či střídání dvou motorů umožňuje při dobrém využití urazit s jedním litrem vzdálenost až 30-35 km. Proto je často mylné ptát se, kolik kilometrů jezdíte na elektrický pohon. Přesnější je o tom mluvit u aut do zásuvky (hybridy s většími bateriemi, které se zasouvají do zásuvky) a čistě elektrických.

Použití rekuperačního brzdění během fáze uvolnění a brzdění bez předchozího použití brzd může dramaticky snížit spotřebu destiček a rotoru. Současně se obnovuje ztracená energie a baterie se nabíjí. Ten je také dobíjen tradičním motorem, pokud je příliš nízký. Z tohoto důvodu není správným používáním snižovat nabití baterie na minimum, ale snažit se ji vždy udržovat alespoň na 40-50 % a mít vždy správnou tepelnou asistenci.

Také technologie hybridních vozidel mají různé vlastnosti, od nejznámější, osvědčené a inovativní Toyoty, až po ty Ford a Renault (včetně koncernových značek) a postupně se přibližují další výrobci, ne vždy bez problémů.

Výhody:
• snížení spotřeby až o 30 %, zejména ve městech a na příměstských trasách,
• zvýšená celková autonomie,
• snížení emisí, i když se jedná o autonomní vozidlo, které lze řídit pouze konvenčním palivem,
• nižší náklady na správu,
• nižší náklady na brzdový systém, který má nízkou spotřebu díky použití rekuperačního brzdění
• širší a delší záruky na elektrické díly.

Nevýhody:
• s širším přijetím této technologie mají o něco vyšší počáteční pořizovací náklady
• nemá opravdu dlouhou autonomii pouze v elektrickém režimu
• mírně těžší
• Výborná investice pro začínající výrobce automobilů.

Touha snížit spotřebu paliva a zachovat rychlé tankování vedla ke vzniku hybridů. Tato vozidla využívají spalovací motor a přídavný elektromotor. Existuje několik typů hybridů, které se liší principem fungování součástí elektrárny.

Nejnovější zprávy v našem telegramu!

Přihlaste se k odběru, abyste byli vždy aktuální

Přehled

Spalovací motory poskytují optimální výkon v poměrně úzkém rozsahu otáček. Instalace turbín umožňuje posunout špičkový výkon do zóny nízkých otáček, ale spalovací motor stále vyžaduje použití vícestupňové převodovky. Přítomnost převodovky snižuje účinnost elektrárny, navíc musí převodovka používat zpátečku. Elektromotor má jednotnou charakteristiku v celém provozním rozsahu, umožňuje měnit směr otáčení rotoru a dokáže se rychle rozběhnout nebo zastavit, stejně jako téměř okamžitě měnit rychlost. Hlavním problémem elektromobilu je baterie – baterie se dlouho nabíjí a pro provoz auta je potřeba rozvinutá síť čerpacích stanic. Hybridní pohonné ústrojí zlepšuje celkovou účinnost a odstraňuje problém nabíjení, které probíhá z generátoru.

Druhy hybridů

Výrobci nabízejí hybridy:

• Sériový typ, kde je motor spojen s generátorem a trakční elektromotory jsou spojeny s hnacími koly. Je také možné použít pomocné spojení mezi spalovacím motorem a hnacími koly.
• Paralelní typ s připojením trakčního motoru a spalovací motor s hnacími koly přes diferenciál, což umožňuje použití komponent samostatně nebo společně. Při akceleraci se využívá elektrická trakce, následně se elektromotor přepne do generátorového režimu, aby se dobila trakční baterie.

• Sériově paralelní typ využívající planetovou převodovku k distribuci toků energie ze spalovacího motoru a trakčního motoru. Při průměrné rychlosti jede vůz na elektrický pohon; spalovací motor je připojen pouze k dobíjení baterie. S rostoucí rychlostí se vůz přepne na benzínový motor a elektrické komponenty se vypnou.

Na palubě hybridního vozidla je instalována vysokonapěťová baterie; dojezd závisí na kapacitě baterie. Nejpohodlnější a nejekonomičtější jsou dobíjecí hybridy PHEV, které jsou vlastně směsí elektromobilu a klasického auta se spalovacím motorem. Baterie vám umožní ujet 60-80 km na elektrickou trakci, spalovací motor se krátce zapne, což vám umožní získat spotřebu paliva pod 1 litr na 100 km. Po vybití trakční baterie se vůz pohybuje díky spalovacímu motoru, přičemž se baterie zároveň dobíjí. Auto má konektor pro nabíjení baterie z externího zdroje energie – tzn. stejně jako standardní elektromobil.

Existují i ​​tzv. mild hybridy, vybavené startér-generátorem a druhým palubním 48V zdrojem s malorozměrovou baterií. Vozy nejsou určeny pro jízdu na elektrickou trakci, startovací generátor slouží ke spouštění motoru a v režimu zrychlení a také k dobíjení 48 a 12 V baterie (na palubě je zachován síťový standard pro vozy se spalovacími motory). ). U některých aut se spalovací motor vypne pokaždé, když sundáte nohu z plynového pedálu, a startér-generátor dobije elektroniku auta. Mild hybrid má o něco nižší spotřebu paliva v městském cyklu a je to z velké části marketingový tah, jak přilákat kupce.

Ekonomická složka

Hlavním smyslem hybridu je snížení nákladů na kapalná paliva, ale náklady na vůz s kombinovanou elektrárnou jsou vždy vyšší než u vozů s klasickým spalovacím motorem. Jak dlouho bude trvat vyrovnání rozdílu v ceně úsporou paliva, je těžká otázka. V nejlepším případě bude úspora 1-2,5 litru na 100 km, což odpovídá 60-150 rublům. za ceny pohonných hmot v realitě konce léta 2024.

Podívejme se na konkrétní příklad – vůz Geely Atlas je nabízen jak s klasickým spalovacím motorem, tak se zjednodušenou hybridní elektrárnou (mild hybrid). Rozdíl v ceně mezi vozy s podobnými konfiguracemi bude asi 200 tisíc rublů. Hybrid má ale systém pohonu všech kol a silnější benzinový motor. Díky tomu se dynamika zrychlení na 100 km/h zlepšuje pouze o 1,1 sekundy a spotřeba paliva klesá o 0,6–0,7 litru na 100 km. Úspory na benzínu budou pomíjivé; přítomnost pohonu všech kol je mnohem důležitější – kritický okamžik pro řadu kupujících.

Největší úspory přinese majitel hybridu PHEV používaného ve městě na krátké vzdálenosti. V tomto případě se vůz bude pohybovat na elektrické trakci a tankování benzínu nebude prakticky nutné. Důležitou podmínkou je, že musíte mít nabíjecí stanici, ideálně by se zařízení mělo nacházet v místě vašeho bydliště. V tomto případě lze auto nabíjet v noci s využitím nižších nákladů na elektřinu.

Přejděme od teorie k realitě – zvažte cenu Škody Kodiaq II generace na českém trhu. Základní konfigurace s 1,5litrovým motorem o výkonu 110 kW přijde na minimálně 980 tisíc korun a spotřebuje asi 6,6 litru na 100 km. Úprava PHEV má výkon 150 kW a cenu 1,15 milionu korun a spotřeba bude 0,5 litru na 100 km. Rozdíl v ceně bude 170 tisíc korun, litr benzinu je od srpna 2024 v ČR 38 korun za litr. Za 170 tisíc korun tak pořídíte 4473 litrů paliva, což vystačí na 65-70 tisíc kilometrů.

Hybrid PHEV je výhodný pro aplikace s vysokým kilometrovým nájezdem a kvůli přísným ekologickým požadavkům v Evropě, stejně jako daňovým a dalším pobídkám. Výše provedená kalkulace nezohledňuje náklady majitele na elektřinu a také nepočítá s cestami autem na dlouhé trasy. Při zohlednění všech nuancí se doba návratnosti pro PHEV pouze zvýší a jasně překročí 100–120 tisíc km. Nemá smysl spoléhat se na zvýšení cen pohonných hmot; zvýšení cen benzínu jistě zvýší náklady na energii. Výpočet pro Ruskou federaci je obtížně proveditelný kvůli nedostatku vozů PHEV na trhu, ale čísla se budou velmi blížit evropským.

Vylepšená dynamika

Přítomnost elektromotoru umožňuje získat další točivý moment během zrychlení. Díky tomu bude hybridní vůz zrychlovat rychleji než konkurent se spalovacím motorem, který má srovnatelnou hmotnost a výkon. Rozdíl však nebude působivý – během 0,5-1 sekundy. Pro stimulaci prodeje hybridů výrobci používají jednoduchý trik – vozy s hybridní elektrárnou mají vylepšenou výbavu nebo jsou vybaveny spalovacím motorem s vylepšeným výkonem. Pokud jsou některé možnosti pro kupujícího důležité, bude nucen koupit vůz s hybridní elektrárnou.

Komplikace designu

Zavedení dodatečné sítě, trakčního motoru a baterie komplikuje konstrukci vozidla. U nového vozu nemusí být žádné problémy; na většinu závad se jednoznačně vztahuje záruka a budou opraveny zdarma. Nákup ojetého hybridu však může být plný rizik – zdroj trakční baterie je poměrně dlouhý, i když ne nekonečný. Hybridní elektrárna zároveň obsahuje spalovací motor, majitel musí motor pravidelně udržovat – měnit olej, filtry, svíčky. Hybrid se tedy z hlediska nákladů na údržbu nijak neliší od aut s klasickými spalovacími motory a je na horší úrovni než elektromobily.

Snadné použití

Hybridní vůz není vázán na nabíjecí stanice, což je ve srovnání s elektromobilem příznivé. Po vybití trakční baterie se vůz pohybuje pomocí spalovacího motoru, doplnění nádrže trvá několik minut. Je důležité si uvědomit, že hybridy používají menší nádrže, protože část prostoru pod podlahou karoserie je věnována instalaci vysokonapěťové baterie a elektroniky. Ze stejného důvodu nemusí mít vůz plnohodnotné rezervní kolo – z výroby je vůz vybaven lékárničkou na opravu pneumatik a elektrickou pumpou.

Trakční baterie se skládá z článků, které lze vyměnit. Instalace zcela nové baterie je nutná pouze v případě, že je zničena při nehodě. Majitel musí pravidelně kontrolovat stav baterie v servisním středisku a včas vyměnit články. Test je nutné provést při každé údržbě vozidla nebo při výskytu chyb – elektronika vždy upozorní řidiče na problémy s baterií. Oprava baterie je problematická pouze u hybridních modelů raných modelů kvůli nedostatku relativně použitelných trakčních baterií na sekundárním trhu. Na 20 let staré Toyotě Prius běžné v Ruské federaci ve většině případů chybí elektrická trakce.

Závěr

Možnost nákupu vozu s hybridním pohonem určuje kupující. Auto spotřebuje méně paliva, ale hybrid bude stát více než modely s klasickým spalovacím motorem. Na druhou stranu bude úroveň výbavy hybridů vyšší, což podpoří prodeje.