Hybrydy – co to jest i jak działają?

Samochód hybrydowy łączy silnik spalinowy z elektrycznym, aby ograniczyć zużycie paliwa i emisję spalin. Większości hybryd nie trzeba ładować z gniazdka – wyjątkiem są modele plug-in, czyli PHEV.

Czym jest samochód hybrydowy?

Hybryda wykorzystuje dwa źródła napędu: silnik spalinowy oraz silnik elektryczny z akumulatorem. Sterownik dobiera ich pracę do warunków jazdy. Przy ruszaniu i małym obciążeniu może korzystać głównie z energii elektrycznej, a podczas mocnego przyspieszania lub jazdy z większą prędkością uruchamia silnik spalinowy.

Nie każdy układ hybrydowy działa jednak tak samo. Najważniejszy podział obejmuje miękkie hybrydy mHEV, pełne hybrydy HEV oraz hybrydy plug-in PHEV. Różnią się one między innymi możliwością jazdy wyłącznie na prądzie i sposobem ładowania akumulatora.

Rodzaje hybryd – mHEV, HEV i PHEV

Najważniejsze różnice między trzema typami napędów przedstawia tabela:

mHEV – miękka hybryda

Miękka hybryda wykorzystuje niewielki silnik elektryczny, który wspiera jednostkę spalinową, ale nie napędza samodzielnie kół. Układ odzyskuje energię podczas hamowania i zwalniania, a następnie wykorzystuje ją między innymi do zasilania instalacji elektrycznej i wspomagania przyspieszania.

mHEV nie wymaga podłączania do ładowarki. Jest rozwiązaniem pośrednim między klasycznym autem spalinowym a bardziej rozbudowaną hybrydą. Nie zapewnia jednak typowej jazdy w trybie elektrycznym.

HEV – pełna hybryda

Pełna hybryda ma silnik elektryczny zdolny do samodzielnego napędzania samochodu. Zwykle dzieje się tak przy ruszaniu, małej prędkości lub niewielkim obciążeniu. Zasięg elektryczny jest krótki, ale w ruchu miejskim częste zatrzymywanie i ruszanie pozwala regularnie korzystać z tego trybu.

HEV nie ładuje się z gniazdka. Akumulator uzupełnia energię dzięki rekuperacji oraz pracy silnika spalinowego. Kierowca nie musi więc instalować ładowarki ani zmieniać przyzwyczajeń związanych z tankowaniem.

PHEV – hybryda plug-in

PHEV ma większy akumulator wysokonapięciowy, który można ładować z zewnętrznego źródła prądu. Dzięki temu samochód może pokonać w trybie elektrycznym kilkadziesiąt kilometrów, choć dokładny zasięg zależy od modelu, temperatury, prędkości i stylu jazdy. Niektóre nowe konstrukcje oferują zasięg elektryczny przekraczający 100 km.

Po rozładowaniu akumulatora PHEV nadal działa jak hybryda, korzystając z silnika spalinowego i odzyskiwania energii podczas jazdy. Ten typ ma sens przede wszystkim wtedy, gdy można regularnie ładować auto w domu lub w miejscu pracy. Bez tego jego większy i cięższy akumulator nie jest w pełni wykorzystywany.

Jak działa napęd hybrydowy?

Podczas hamowania silnik elektryczny działa jak generator. Zamiast całkowicie zamieniać energię ruchu w ciepło w układzie hamulcowym, samochód odzyskuje jej część i kieruje ją do akumulatora. Ten proces nazywa się rekuperacją.

Zgromadzona energia może później zasilać silnik elektryczny. Przy spokojnym ruszaniu lub małej prędkości napęd elektryczny może pracować samodzielnie, a przy większym zapotrzebowaniu na moc oba silniki współpracują. Podczas szybkiej jazdy większą część pracy zwykle przejmuje silnik spalinowy.

O tym, który silnik ma działać, decyduje elektronika sterująca. System bierze pod uwagę między innymi prędkość, poziom naładowania akumulatora, nacisk pedału przyspieszenia i temperaturę. Przełączanie odbywa się automatycznie, bez konieczności ręcznego wybierania źródła napędu.

Zalety hybryd i dobór do stylu jazdy

Napęd hybrydowy najlepiej wykorzystuje swoje możliwości w mieście, gdzie samochód często hamuje, rusza i porusza się z niewielką prędkością. Najważniejsze korzyści to:

• niższe zużycie paliwa w ruchu miejskim dzięki wykorzystaniu napędu elektrycznego,
• cicha praca podczas ruszania i jazdy z małą prędkością,
• odzyskiwanie energii podczas hamowania,
• ograniczenie emisji spalin w porównaniu z podobnym autem korzystającym wyłącznie z silnika spalinowego.

HEV będzie dobrym wyborem dla osoby, która jeździ głównie po mieście i nie chce korzystać z ładowarki. PHEV sprawdzi się u kierowcy mającego dostęp do gniazdka i pokonującego codziennie odcinki mieszczące się w jego zasięgu elektrycznym. mHEV może pasować do osób, które często jeżdżą w trasie i szukają prostszego sposobu na ograniczenie zużycia paliwa bez zmiany sposobu tankowania.

Przed zakupem warto przeanalizować nie tylko cenę samochodu, lecz także typowe trasy i dostęp do ładowania. Najważniejsza zasada jest prosta: mHEV i HEV ładują się podczas jazdy, natomiast PHEV wymaga regularnego ładowania z zewnętrznego źródła, aby wykorzystać swój potencjał.