Mýty a realita o hybridech a elektrických vozidlech. | Auta budoucnosti
Zde přinášíme užitečné praktické informace o provozních vlastnostech hybridů a elektromobilů, které mají vyvrátit některé mýty a obavy potenciálních kupců ekologických vozů.
Ostatně zpravidla při nedostatku informací vznikají mýty, které brzdí další růst trhu s elektrickými a hybridními vozy. Informací je nedostatek, protože ještě před pár lety byla taková auta na ukrajinském trhu novinkou.
Elektromobily na Ukrajině dnes zažívají lavinový růst popularity. Díky mnoha společnostem, soukromým nadšencům a šťastným majitelům je v otevřených zdrojích stále více pravdivých informací o elektrických vozidlech a stále méně mýtů. Jednoduchost technického provedení elektromobilu, nízké náklady na údržbu a požitek z jízdy dnes „teoreticky“ zná každý a mnozí to již zažili v praxi.
U hybridů je situace jiná, informačních „prázdných míst“ je mnoho a abychom je zaplnili, budeme se tímto tématem zabývat podrobněji. Většina prezentovaných informací byla navíc námi ověřena při dlouhodobém provozu a servisu hybridních vozidel.
Trocha historie. Moderní hybridy vyvinuli Japonci v devadesátých letech. Toyota a Honda byly v tomto směru průkopníky. To jsou společnosti, které dominují hybridnímu trhu. Toyota vyvinula a úspěšně realizovala projekt Prius s hybridní elektrárnou Hydrid Sinergy Drive, jejíž principy tvořily základ všech ostatních hybridů od Toyoty: hybridů Auris, Yaris, Camry, Highlander a Lexus. Jako nejúspěšnější a mimořádně spolehlivé se ukázaly takzvané „plné“ hybridy Toyoty. Od roku 2014 Toyota/Lexus měl asi 70 % trhu hybridních vozidel. Honda se svým méně úspěšným, ale levnějším takzvaným „mírným“ nebo „umírněným“ hybridním systémem obsadila druhé místo: asi 15 % trhu. Na třetím místě je Ford, který koupil patenty Toyota: 8 % trhu. Zbývajících 7 % trhu obsadili jiní výrobci, z nichž většina se v uplynulém desetiletí rozhodla zaujmout opatrný postoj pozorovatele. V současné době se situace rychle mění, protože dnes všechny automobilky spouští program přechodu výroby od vozů se spalovacím motorem na elektromobily a hybridy.
Pojďme nyní vyvrátit některé mýty o hybridních autech. Pokud ještě neznáte hybridy, připravte se! Objevy na vás čekají!
Mýtus 1: Hybrid je mnohem složitější než benzinové auto. Tento mýtus vychází z jednoduché logiky: dva motory plus zařízení, které bude kombinovat točivý moment z motorů a přenášet ho na kola. Je také nutné, aby toto stejné zařízení pracovalo v opačném směru a přenášelo brzdnou energii do baterie. A to vše je potřeba sladit, propojit a upravit, aby vše fungovalo jako hodinky. To znamená, že konečným výsledkem bude něco, co je přibližně třikrát složitější než auto na benzínový pohon. Ale není tomu tak. Protože inženýři Toyoty našli elegantní a geniálně jednoduché řešení. Vyhodili spojku a převodovku a místo ní namontovali běžnou planetovou převodovku (diferenciál). Pokud se v mechanice moc nevyznáte, vysvětlím to jednoduše. Diferenciál se skládá z velkého ozubeného kola, malého ozubeného kola a planetového unašeče se satelity. Jedná se o jednoduché zařízení, které má řádově méně dílů než převodovka se spojkou. Diferenciál má tři body připojení momentu a dokáže jej plynule rozdělit mezi tyto body. K jednomu bodu je připojen benzínový motor, k druhému elektromotor-generátor a ke třetímu kola a druhý elektromotor. Elektronika „řídí“ všechny procesy, reguluje otáčky motoru, zatížení motorgenerátoru a plynule rozděluje točivý moment. Výsledkem je plynule měnitelná převodovka (ECVT), která je mechanicky o řád (tedy desetkrát!) jednodušší než převodovka běžného benzínového motoru! Využívají se i další konstrukční zjednodušení, např. chybí startér, elektromotor-generátory jsou zabudovány do setrvačníku spalovacího motoru (Honda), do skříně diferenciálu atd. Díky tomu je hybrid mechanicky mnohem jednodušší než běžný vůz se spalovacím motorem a veškerá složitost hybridu se přesunula do softwaru, který je naprogramován ve spolehlivých japonských elektronických „mozcích“ vozu.
Mýtus 2. Hybrid je méně spolehlivý než benzinový vůz. To je špatně. Hybridy jsou úžasně spolehlivé! Toyota Prius je již mnoho let lídrem v hodnocení spolehlivosti. Obecně platí, že spolehlivost je dána jak provozními principy hybridu, tak konkrétním technickým provedením výrobcem automobilu. Zde je nutné poznamenat následující:
— Spalovací motor u většiny hybridů je snížený a pracuje na „měkčím“ Atkinsonově cyklu (nebo spíše na jeho zjednodušeném analogu zvaném Millerův cyklus), což zvyšuje jeho životnost, spolehlivost a účinnost.
— Spalovací motor hybridu pracuje v režimu blízkém ideálnímu. Ideálním režimem pro spalovací motor je provoz s konstantními otáčkami. V běžném autě se otáčky motoru neustále mění a při akceleraci se tak děje při plné zátěži. To způsobuje opotřebení spalovacího motoru. U hybridu není spalovací motor přímo spojen s koly a rychlost vozu nezávisí přímo na jeho otáčkách. Tato funkce je při první jízdě s plným hybridem trochu šok. Pokud prudce sešlápnete plynový pedál, spalovací motor se během vteřiny rozběhne na určitou úroveň a auto nebude reagovat, ale pak začne efektně, rovnoměrně, bez propadů a přepínání zrychlovat. Spalovací motor hybridu tedy i při akceleraci pracuje v konstantních otáčkách a akceleraci zajišťuje rozdělování točivého momentu v diferenciálu. Tento režim spalovacího motoru jej činí prakticky „nezničitelným“.
— Převodovka u hybridu je řádově jednodušší než u konvenčního automobilu (viz mýtus 1). Je řízen palubním počítačem přes dráty, spíše než mechanicky pomocí různých složitých mechanických a hydraulických prvků. Spolehlivost hybridní převodovky je proto řádově vyšší než u běžného automobilu.
— Výrobci hybridů, zejména Toyota, zabudovali do svých vozů obrovské množství spolehlivosti. Divím se, že můj 13letý Haighlander nejeví známky opotřebení baterie a nevyžaduje žádné větší opravy. Jsem překvapen, jak bateriové prvky s kapacitou 6,5 Ah vydrží při rekuperaci nabíjecí proud 100 A. Koneckonců, toto přesahuje 15s! Jsem překvapen, jak spalovací motor vydržel častou intenzivní práci s polovičním množstvím nemrznoucí směsi v systému (to je samostatný příběh). Můj společník žasne nad bezvadným stavem baterie v jeho Fordu Escape s najetými 600 tisíc km.
Po shrnutí všech informací o tomto mýtu docházíme k závěru, že hybridy jsou mnohem spolehlivější než konvenční automobily se spalovacími motory, zejména v obtížných městských provozních podmínkách, a je mnohem méně pravděpodobné, že skončí nákladnou výměnou vysokonapěťové baterie než nákladnou opravou moderního dieselového motoru! Takže žádní „dinosauři“! Pouze hybrid nebo elektromobil!
Mýtus 3. Hybrid není tak ekonomický, jak tvrdí výrobci. Ve skutečnosti je uvedená účinnost dosažitelná. Výrobci jakéhokoli vozu vždy uvádějí spotřebu paliva plně zahřátého vozu za ideálních podmínek, kterých není vždy dosaženo. Hybrid má navíc některé speciální vlastnosti. Díky vysoké tepelné účinnosti hybridního motoru trvá zahřátí déle. V chladném období se začíná šetřit zhruba po 10 km běhu. Pokud je vůz v zimě využíván na vzácné krátké cesty, budete zklamáni vysokou spotřebou paliva. Za druhé, pro maximální účinnost musí být teplota baterie v určitých mezích. Pokud je baterie příliš studená nebo příliš horká, počítač omezí nabíjecí a vybíjecí proudy baterie, což snižuje úspory. Pokud je teplota vzduchu pod -5 stupňů nebo nad +25 stupňů, auto bude mít zvýšenou spotřebu při zahřívání nebo ochlazování baterie. A konečně, aby řidič s hybridním pohonem maximalizoval hospodárnost, měl by ovládat správný styl jízdy: rychle zrychlovat a poté udržovat stabilní tempo jemným sešlápnutím plynového pedálu.
Mýtus 4. Na dálnici je hybrid k ničemu, protože úsporu nepřináší. To je špatně. Přesněji to platí pouze v případě, že si „vystřihnete“ z reálného výletu a uvažujete o úseku s naprosto rovnoměrným provozem. Ve skutečnosti během cesty stejně budete muset uvolnit plyn a brzdit. I když při jízdě mimo město dochází k rekuperaci mnohem méně často než ve městě, rozdíl rychlostí je vyšší, a proto se hodně energie shromažďuje v baterii. Lehký dotyk brzdového pedálu při rychlosti 90 km/h na mém Highlanderu způsobí, že jehla rekuperace vypadne ze stupnice. Když pak jedu plynule na tempomat, v určité chvíli najednou zaznamenám pokles spotřeby paliva o 30. 50%. Koukám na displej a vidím, že baterie dává nastřádanou energii elektromotoru. Šetří se i na dálnici.
Mýtus 4. Kříženec špatně snáší zimu. Vůbec ne! Provozuschopné hybridy nemají v mrazu problémy. Před zaparkováním je důležité pouze sledovat stav nabití vysokonapěťové baterie. Nemělo by to být méně než 70 %. V opačném případě jej uveďte do parkovacího režimu, vypněte všechny spotřebiče a nabíjejte baterii několik minut při běžícím motoru. Pokud hybrid ráno nenastartuje, tak je na vině nejčastěji malá 12V baterie. Má malou kapacitu a může zmrazit. Lze jej ale snadno nastartovat ze sousedního auta na volnoběh. Po nastartování je potřeba nechat motor pár minut běžet, aby se zahřál a nabil vysokonapěťovou baterii a malou baterii. Majitel hybridu musí počítat s tím, že vysokonapěťová baterie nesnese delší nečinnost vozu. A pokud se v létě doporučuje nastartovat motor alespoň jednou za dva až tři měsíce pro dobití, pak v mrazivém počasí – jednou za dva až tři týdny. V opačném případě se vybije pod kritickou úroveň a pro jeho oživení bude nutné jej odstranit a oživit na specializované servisní stanici. Je třeba poznamenat, že baterie Honda snáší dlouhou dobu nečinnosti o něco lépe než baterie Toyota.
Mýtus 5. Hybrid vyžaduje častější a dražší údržbu. Naopak! Brzdové destičky se opotřebovávají až po 100-150 tisíc km. najetých kilometrů, protože díky častému rekuperačnímu brzdění fungují málo. Hybridní motor pracuje v jednodušším a ekonomičtějším režimu než motor konvenčního automobilu, takže je méně důležitý pro údržbu. Samozřejmě pro dlouhodobý spolehlivý provoz stroje je nutné dodržovat všechny předpisy a hlídat hladiny technických kapalin. Jedná se zejména o načasování výměny brzdové kapaliny, nemrznoucí kapaliny a převodového oleje. Poslední dvě kapaliny pro hybrid jsou speciální. Olej do kondicionéru musí být také speciální. Proto je lepší klimatizaci doplňovat ve specializované dílně nebo u specialistů, kteří tyto vlastnosti znají.
A tento článek uzavíráme BONUSEM, který získáte při provozu hybridu: POTĚŠENÍ Z JÍZDY! V tomto ohledu je lepší než hybrid jen dobrý elektromobil. S hybridem si můžete užívat výkonnou a plynulou akceleraci od začátku. Žádné cukání nebo přepínání, jako v běžném autě s automatickou převodovkou! Mimochodem, mnoho výrobců superaut, jako je Porsche, začíná své výtvory vybavovat hybridními systémy nikoli kvůli úspoře paliva, ale čistě kvůli zlepšení akcelerace a zvýšení radosti z jízdy! Obecně platí, že pokud jste rádi první na semaforech, pak je hybrid pro vás! A pokud hned po aktivním startu uvidíte před sebou blikající zelené světlo, nebuďte zklamaní! V klidu brzděte, nabijte baterii a užívejte si, že vaše těžce vydělané peníze nevylétly do výfuku jako u běžných aut, ale pečlivě je „sbírá“ váš hybrid do baterie!
Kéž vás Bůh ochraňuje na cestách!