W ostatnich czasach znacznie wzrosła popularność samochodów hybrydowych. Czym jest ten innowacyjny układ napędu i co się w nim może zepsuć? Jak jeździć hybrydą?
Samochody hybrydowe idealnie wpisały się w aktualne trendy w motoryzacji. W czasach nagonki na maksymalne redukowanie emisji szkodliwych substancji do środowiska coraz więcej producentów opracowuje własne auta elektryczne lub też stawia na rozwój technologii hybrydowej. Niektórzy z nich – jak np. Toyota – na pomysł stworzenia przyjaznego ekologii zespołu napędowego wpadli już w ubiegłym tysiącleciu. Pierwsza Toyota Prius powstała bowiem w 1997 roku i wówczas była tylko motoryzacyjną ciekawostką, pokazem możliwości japońskiej firmy. Upór Toyoty w rozwijaniu przyjętej przez siebie koncepcji niewątpliwie się opłacił. Teraz, gdy nie wszyscy darzą pełnym zaufaniem auta elektryczne, sięgają właśnie po hybrydy, stanowiące swego rodzaju podest pomiędzy napędem przeszłości (spalinowym) i przyszłości („na prąd”).
Czym jest napęd hybrydowy?
Na wstępie warto zaznaczyć, że nie ma czegoś takiego jak „silnik hybrydowy”. Hybryda sama w sobie jest układem łączącym elementy różnych dziedzin. Tak jest też w motoryzacji. Napęd hybrydowy to nic innego jak połączenie silnika spalinowego (benzynowego lub rzadziej wysokoprężnego) z co najmniej jednym elektrycznym. Obie jednostki skomponowane są ze sobą w taki sposób, by każda z nich generowała jak największe korzyści, czyli pracowała z maksymalną wydajnością. Część elektryczna służy za coś w rodzaju „wspomagacza” części spalinowej: pomaga przy ruszaniu i podczas jazdy z niewielkimi prędkościami, dając silnikowi zasilanemu paliwem możliwość pracy w najbardziej korzystnych warunkach, tym samym redukując emisję spalin i zużycie paliwa. Jednocześnie silnik elektryczny sam sobie uzupełnia energię podczas m.in. dojeżdżania do świateł.
Hybryda hybrydzie nierówna
Choć koncepcja stworzenia samochodu hybrydowego wydaje się jasna i przejrzysta, producenci przeważnie podążają swoją drogą w ich opracowaniu i wykorzystują w tym celu różne rozwiązania. Typowa hybryda składa się z silnika spalinowego stosowanego w pozostałych odmianach, połączonego ze skrzynią automatyczną (tradycyjną lub dwusprzęgłową). Obok przekładni umieszczony jest silnik elektryczny, a w tylnej części auta – wszelkie komponenty układu „na prąd”, czyli przetworniki, sterowniki, akumulatory.
Lider sprzedaży aut hybrydowych – Toyota – opracowała jednak własną, odrębną koncepcję. Jednostki spalinowe pracują w trybie Atkinsona. Cykl jego pracy nastawiony jest na zmniejszenie zużycia paliwa, co wiąże się z efektami ubocznymi, głównie z pogorszeniem osiągów. Rekompensuje go obecność jednostki elektrycznej, która wspomaga część spalinową przy niskich obrotach. Drugi silnik elektryczny z kolei odpowiada za bieżące ładowanie akumulatora trakcyjnego. Napęd ze wszystkich jednostek trafia do przekładni planetarnej. Ta w inteligentny sposób rozdziela przełożenia tak, by napęd spalinowy pracował w najbardziej efektywnym zakresie, jednocześnie „przydzielając” funkcje dla jednostki elektrycznej. W zależności od potrzeb, wspomaga ona część spalinową, doładowuje baterię, służy za rozrusznik lub odpowiada za zasilanie pozostałych systemów w samochodzie podczas postoju.
Najpopularniejsze rodzaje napędów hybrydowych
Hybryda „miękka” (mild hybrid)
Od strony technicznej najmniej zaawansowany jest system tzw. miękkiej hybrydy, czyli mild hybrid. Układ ten coraz częściej trafia do aktualnie produkowanych aut. Opiera się na niewielkim silniku elektrycznym zastępującym alternator i rozrusznik. Wspomaga on. m.in. działanie systemu start&stop (wyłącza silnik już podczas zwalniania) i magazynuje energię w niewielkim akumulatorze, która zazwyczaj wykorzystywana jest do zasilania systemów auta na postoju. System mild hybrid nie pozwala na jazdę w trybie całkowicie elektrycznym, ale niewielki silnik „na prąd” inicjuje ruszanie oraz dostarcza trochę momentu obrotowego podczas nabierania prędkości.
Przeczytaj więcej na temat rodzajów samochodów hybrydowych
Hybryda „tradycyjna”
Najstarszy i jednocześnie najczęściej spotykany jest tradycyjny system hybrydowy, składający się z co najmniej dwóch pełnoprawnych silników – spalinowego i elektrycznego. Oba pracują w sposób podkreślający ich zalety i w znacznym stopniu ograniczający wady. Hybrydy zazwyczaj dają możliwość jazdy wyłącznie „na prądzie”, ale na niewielkich dystansach. Łączny zasięg jest jednak spory z uwagi na mniejsze obciążenie części spalinowej układu. Nie zmienia to faktu, że konstrukcja systemu w pełni hybrydowego wymusza zastosowanie pokaźnego akumulatora do przechowywania energii przeznaczonej do napędzania części spalinowej. Jego trwałość nie jest wieczna, a nowy element kosztuje krocie.
Hybryda plug-in
Za najbardziej skomplikowany uchodzi układ z tzw. hybryd plug-in. Wykorzystuje on jeszcze większe silniki elektryczne ze specjalnymi akumulatorami pozwalającymi na przejechanie w trybie całkowicie elektrycznym nawet kilkudziesięciu kilometrów. Konstrukcja hybryd plug-in pozwala doładowywać baterie w czasie jazdy, ale najbardziej wydajny rozwiązaniem pozostaje ładowanie ich z przydomowego gniazdka. Jeśli ktoś posiada więc garaż z dostępem do prądu, jest to bardzo wygodne rozwiązanie. Niestety, serwisowanie hybryd plug-in okazuje się najdroższe.
Ile samochody elektryczne i hybrydy plug-in przejadą na jednym ładowaniu?
Kiedy auto hybrydowe daje największe oszczędności?
Odpowiedź na to pytanie jest prosta – wtedy, gdy najwięcej „roboty” bierze na siebie część elektryczna, czyli podczas postojów i niewielkich prędkości, podczas których nie zachodzi konieczność uruchomienia jednostki spalinowej. Hybrydy wobec tego jak ryba w wodzie czują się w gęstym ruchu miejskim. Z przeprowadzonych przez nas testów wynikło, że podczas jazdy po zatłoczonym i zakorkowanym mieście aż 70% dystansu hybryda pokonała wyłącznie w trybie elektrycznym. Wyjeżdżając nią w podróż pod drogach krajowych (gdzie obowiązuje prędkość 90-100 km/h, ale i występuje dużo okazji do zwolnienia lub nawet zatrzymania), również da się wypracować spore oszczędności – w tym wypadku układ „na prąd” wziął na siebie 25% łącznej pracy. Na drogach szybkiego ruchu udział pracy części elektrycznej spada do minimum (ok. 4%) i samochód hybrydowy spala tyle, co model całkowicie spalinowy.
Czy hybrydy są tańsze w eksploatacji od aut elektrycznych?
Co się może popsuć w używanej hybrydzie?
Chociaż większość aut hybrydowych pozbawiona jest wielu potencjalnie drogich elementów zespołu napędowego z konwencjonalnych samochodów (dwumasowych kół zamachowych, sprzęgła, rozrusznika, alternatora, turbosprężarki), nie oznacza to, że eksploatacja odbywa się tylko na wymianie podstawowych części i płynów. W hybrydzie prędzej czy później trzeba będzie zregenerować akumulator trakcyjny, lecz jego trwałość i tak bywa zaskakująco długa (kilkanaście lat lub 300-400 tys. km). Bateria składa się z kilkudziesięciu cel. W każdej z biegiem czasu spada pojemność, ale uwaga – nie zawsze równomiernie. Wynika to m.in. z różnic temperatur lub problemu z systemem ładowania. Naprawa może zatem ograniczyć się do wymiany zużytych cel, lecz najlepszy (i najtrwalszy) efekt da wymiana wszystkich. Kondycji akumulatora trakcyjnego wybitnie nie sprzyja uszkodzony lub mało wydajny system wentylacji. Po zakupie hybrydy warto je zlokalizować i zadbać o swobodny przepływ powietrza przez wywietrzniki. Inny potencjalnie awaryjny element stanowi falownik, czyli część odpowiedzialna za regulację napięcia. Posiada on własny obieg cieczy chłodzącej, który nie okazuje się tak trwały jak reszta układu. Najszybciej zawodzi dedykowana do niego pompa cieczy chłodzącej.
Co się jeszcze psuje w używanych hybrydach?
Czy warto kupić samochód hybrydowy z drugiej ręki?
Z doświadczenia użytkowników widać, że dopracowane samochody hybrydowe (głównie z Japonii) charakteryzuje spora żywotność, a przy umiejętnej jeździe naprawdę potrafią wygenerować oszczędności na paliwie. Co istotne, z roku na rok przybywa warsztatów wyspecjalizowanych w naprawach aut hybrydowych, co pozwala ograniczyć koszty ich serwisowania i nie czyni eksploatacji nadmiernie uciążliwej. Polecamy zakup popularnych hybryd – głównie Toyot i Lexusów. W przypadku mało znanych odmian (Mercedes klasy S Hybrid, Peugeot 508 RXH, Volkswagen Golf GTE) napraw podejmują się tylko stacje autoryzowane.
Jak kupować hybrydę z drugiej ręki? Zobacz, co radzą eksperci
10 używanych hybryd z Japonii. Którą wybrać?
