Nowe hybrydy pojawiają się na rynku jak grzyby po deszczu. Nic w tym jednak dziwnego – pojazdy tego typu to obok samochodów w pełni elektrycznych najprostsza droga do spełnienia coraz bardziej wyśrubowanych norm emisji spalin. Zacznijmy jednak od podstaw – jak sama nazwa wskazuje hybryda to połączenie silników różnego typu. Obecnie w tym kontekście najczęściej mówi się o współpracy silnika spalinowego z elektrycznym, ale tak naprawdę może to być także inne połączenie. Rodzaje hybryd to jednak wielka niewiadoma dla wielu osób. Dlatego w niniejszym artykule przedstawiamy kilka najpopularniejszych rozwiązań i ich skrótów. Różnią się one między sobą przede wszystkim kosztami produkcji i korzyściami wynikającymi z ich zastosowania.
Rodzaje hybryd. HEV: Hybrid electric vehicle (ang. Hybrydowy pojazd elektryczny)
Podstawowy typ hybrydy, często nazywany także „pełną hybrydą”. Do napędzania samochodu w autach o tym napędzie wykorzystywana jest moc z dwóch źródeł: silnika spalinowego i elektrycznego. By cały zestaw działał, potrzebny jest bak z paliwem i akumulator, który przechowa energię pobraną z silnika spalinowego bądź odzyskaną z toczenia i hamowania samochodu. W tym miejscu warto od razu należy dodać, że „pełna hybryda” nie ma gniazda do ładowania. Wszystko odbywa się w ramach ekosystemu samochodu.
Jednostka sterująca układem napędowym sama decyduje, z którego elementu tego układu w danej chwili skorzystać i w jakim stopniu. Dla chwilowego obniżenia emisji spalin, w hybrydzie tego typu, może być oferowany tryb jazdy elektrycznej. Pełna hybryda stała się wyjściową do innych rodzajów napędów tego typu i sama cały czas stanowi popularne rozwiązanie.
Klasyczną pełną hybrydą jest np. Toyota Yaris Hybrid. Dlaczego? Ten system działa najlepiej w przypadku benzynowych jednostek atmosferycznych, takich jak właśnie w hybrydowym Yarisie. Hybrydy tego typu mają nie tylko niskie zużycie, ale także wyjątkowo dobrą żywotność.
mHEV: Mild Hybrid Electric Vehicle (ang. Łagodny układ hybrydowy)
To najprostsze rozwiązanie jeśli chodzi o pojazdy hybrydowe. Najprostsze i najtańsze w produkcji. Można dzięki niemu obniżyć zużycie paliwa i emisji spalin o 10-15%, więc jest często stosowane przez producentów. Mimo ograniczonej funkcjonalności, miękkie hybrydy pozyskujące energię głównie ze zwalniania i hamowania mają swoje zalety. To stosunkowo prosty, a skuteczny sposób na zwiększenie wydajności samochodu i poprawę ochrony środowiska.
Napęd tego typu złożony jest z silnika spalinowego oraz połączonej bezpośrednio z nim, mniejszej niż w przypadku pełnej hybrydy, jednostki elektrycznej 48V. Najczęściej jej rola jest ograniczona wyłącznie do pełnienia obowiązków rozrusznika i alternatora. Generowana w ten sposób energia elektryczna może być wykorzystywana przez pokładowe urządzenia lub co najwyżej do częściowego wspierania silnika spalinowego. Sam silnik elektryczny jest w tym układzie zazwyczaj zbyt słaby, by całkowicie przejąć zadanie rozpędzania samochodu. Zazwyczaj, bowiem na rynku są „łagodne hybrydy”, którymi można podróżować wyłącznie na prądzie, ale tylko do ok. 20 km/h.
Dodać należy, że uboższą wersją „łagodnej hybrydy” jest mikrohybryda (MHD), która jednak w ostatnich latach niespecjalnie zyskuje na popularności. To tak naprawdę zalążek hybrydy, którzy korzysta 12- albo 24-woltowej instalacji elektrycznej. Samochody te mają zainstalowany zaawansowany system start-stop, który w jakimś stopniu oszczędza paliwo. Jednostka sterująca stale monitoruje temperaturę silnika i poziom naładowania akumulatora, ale także ciśnienie w oponach czy obszar przed samochodem i ostatecznie wyłącza silnik, kiedy uznaje to za stosowne.
Rodzaje hybryd. PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle (ang. Hybrydowy pojazd elektryczny typu plug-in)
Kolejnym rozwinięciem układu hybrydowego jest bardziej zaawansowane rozwiązanie zbliżające go już do napędu elektrycznego. Jak sama nazwa wskazuje, hybrydy typu plug-in można podłączyć do zewnętrznych źródeł energii, na przykład domowego gniazdka albo stacji szybkiego ładowania. Pojazdy hybrydowe tego typu posiadają większe akumulatory, które pozwalają już na przejechanie kilkudziesięciu kilometrów bez uruchamiania silnika spalinowego.
W założeniu konstruktorów wystarczy to do codziennej podróży do pracy lub szkoły bez zużycia paliwa i emitowania spalin. Silnik benzynowy jest w tym założeniu uruchamiany tylko poza miastem, na dłuższych trasach. Tym samym w założeniach użytkowanie takiego samochodu prowadzi do lokalnej zeroemisyjności. Poza tym jest bardzo wygodne, ponieważ w razie rozładowania się akumulatora, nadal możemy jechać na silniku spalinowym. To obecnie zdecydowanie najpopularniejsze rozwiązanie stosowane w samochodach typu SUV i crossover.
Hybryda równoległa
Rodzaje hybryd obejmują też rozwiązanie nazywane popularnie hybrydą równoległą. To rozwiązanie, w ramach którego jedną oś napędza silnik elektryczny, a drugą silnik spalinowy. Można je znaleźć np. w BMW i8, gdzie trzycylindrowy silnik benzynowy napędza tylną oś oraz przedni silnik elektryczny. Wadą tego systemu jest to, że w przypadku rozładowania akumulatora samochód ma tylko tylny napęd.
Równoległa hybryda plug-in to już tylko kroczek od samochodu elektrycznego. Co ciekawe, w ramach hybrydy równoległej można znaleźć rozwiązania, w których silnik spalinowy nie jest w ogóle połączony z osią – zajmuje się tym tylko silnik elektryczny. Silnik spalinowy działa wtedy tylko jako generator energii. Dobrym przykładem jest Mitsubishi Outlander PHEV.
BEV: Battery Electric Vehicle (ang. Pojazd elektryczny)
Jako suplement do nomenklatury samochodów hybrydowych stosowane jest także określenie BEV, odnoszące się do pojazdu w pełni elektrycznego. Nie ma w nim już silnika spalinowego, a za napędzanie samochodu i zasilanie pokładowych urządzeń odpowiedzialna jest jednostka elektryczna.
Wzorem układów hybrydowych, napęd tego typu wykorzystuje system odzyskiwania energii z hamowania dla wydłużenia zasięgu. Akumulator uzyskuje energię elektryczną z zewnętrznego źródła, tak jak hybryda typu plug-in. Wady i zalety takiego systemu są doskonale znane. Za największy plus uznaje się dostępność maksymalnego momentu obrotowego w każdym momencie, a tym samym świetne przyspieszenie, które przydaje się w miejskim ruchu. O wadach można napisać cały osobny i długi news, ale z kronikarskiego obowiązku dodajmy, że na chwilę obecną są to niewielkie zasięgi akumulatorów oraz tylko pozorna ekologiczność. Zwłaszcza w Polsce, gdzie energia nadal pochodzi w głównej mierze z węgla.
