Ako fungujú hybridné vozidlá a aké sú typy hybridných pohonov?

2.8.2024 Redakcia Auto trendy (Foto: youtube.com/@autoevolutiontv).

Poháňajú ich minimálne dva motory, z ktorých jeden je spaľovací a druhý elektrický. V súčasnosti sa takéto vozidlá stávajú čoraz dôležitejšími, a to aj z dôvodu prísnych emisných limitov. Ako fungujú hybridné vozidlá a aké typy hybridných pohonných systémov existujú? Tu je odpoveď!

***Ako fungujú hybridné vozidlá a aké sú typy hybridných pohonov?***
*Foto: youtube.com/@autoevolutiontv*

Spoločnosť, ktorá spopularizovala hybridné vozidlá, je Toyota. Práve z jej rúk vyšiel v roku 1997 Prius prvej generácie, ktorý sa dnes považuje za jeden z najprelomovejších automobilov v histórii. Stalo sa tak v čase, keď ľudia začali uvažovať o motorizme cez prizmu ekológie.

Toyota je dodnes synonymom hybridného vozidla – podobne ako Jeep, keď ide o terénne autá, alebo tenisky, keď ide o športovú obuv. Takéto autá majú množstvo výhod, ale z pohľadu bežného používateľa je najdôležitejšia obmedzená spotreba paliva, najmä v mestskej premávke.

Čo sú to hybridné vozidlá?

Hybridné autá používajú minimálne dva motory. Jeden, spaľovací motor, je hlavným zdrojom pohonu. Druhý ho zasa podporuje. Tieto dve jednotky môžu zvyčajne pracovať spoločne alebo oddelene.

Hlavným cieľom hybridného automobilu je znížiť spotrebu paliva. To sa dosahuje pomocou prídavného elektromotora. Ten je zvyčajne napájaný malou batériou a celý systém je prepojený riadiacou jednotkou.

Systém hybridného pohonu funguje v závislosti od typu rôzne.

Aké sú typy hybridných pohonných systémov?

Toyota Prius prvej generácie (a dve nasledujúce generácie) bola klasickým plne hybridným vozidlom (HEV). Naproti tomu predchádzajúca, ako aj najnovšia inkarnácia tohto vozidla môže byť aj plug-in hybrid (PHEV). Teda s možnosťou dobíjania zo zásuvky.

Ako funguje Prime Plug-In Hybrid?

Existuje ešte tretí typ hybridného pohonu. Ide o takzvané mäkké hybridy (MHEV), ktoré sú v súčasnosti najrozšírenejšie.

MHEV (soft hybrid)

Soft hybridný systém je najlacnejší spôsob, ako vstúpiť do sveta hybridov. Používa sa v benzínových aj naftových motoroch. Jeho hlavnou súčasťou je malý generátor, ktorý nahrádza štartér a alternátor zároveň. Dopĺňa ho malá batéria.

Väčšina mild hybridov používa 48-voltovú elektrickú sústavu. To znamená s vyšším napätím ako elektrické systémy používané v tradičných spaľovacích motoroch. Tým sa napája nielen alternátor s funkciou štartéra, ale aj ďalšie komponenty vozidla. Príklad? Napríklad klimatizáciu.

Soft hybridný systém poskytuje malú dodatočnú injekciu výkonu a krútiaceho momentu. Na rozdiel od iných hybridov sa ním vozidlo nedá poháňať, ale poskytuje iné výhody.

Umožňuje vypnutie spaľovacieho motora až na niekoľko desiatok sekúnd pri jazde s malým zaťažením. Umožňuje tiež aktiváciu systému štart-stop ešte pred zastavením vozidla. Samotný systém funguje plynulejšie ako pri konvenčnom riešení.

Ďalšou výhodou soft hybridného systému je jeho schopnosť rekuperovať energiu z brzdenia a premieňať ju na elektrickú energiu na napájanie lítium-iónového akumulátora. Aké sú výhody celej tejto technológie? V priemere ušetrí až 15 % paliva.

HEV (plnohodnotný hybrid)

Hybridné vozidlá HEV už využívajú dva zdroje pohonu – buď spaľovací, alebo elektrický, prípadne oba súčasne. Na základe spôsobu distribúcie výkonu rozlišujeme tri typy hybridných vozidiel HEV.

***Mäkké hybridy (MHEV), sú v súčasnosti najrozšírenejšie.***
*Foto: youtube.com/@TechForceFoundation*

Hybridná séria

V tejto kombinácii spaľovací motor nepoháňa priamo kolesá. Jeho úlohou je nabíjať batériu, z ktorej elektromotor čerpá prúd. Elektromotor je zodpovedný za pohyb vozidla.

Paralelný hybrid

V takomto hybride poháňa kolesá spaľovací motor aj elektromotor. Oba pracujú spoločne, aby poskytovali optimálny výkon. V tomto prípade sa batéria nabíja spaľovacím motorom.

Paralelné hybridy nemôžu jazdiť v čisto elektrickom režime.

Sériovo-paralelný hybrid

V tomto type hybridu môžu spaľovací motor a elektromotor poháňať kolesá vozidla spoločne alebo samostatne. Prepínanie medzi motormi a spôsob ich práce sa reguluje prakticky za chodu. Takýto hybrid umožňuje dosiahnuť vysokú účinnosť. Aj v tomto prípade sa trakčná batéria nabíja spaľovacou jednotkou.

Podobne ako hybridy MHEV, aj vozidlá HEV rekuperujú energiu z brzdenia. Tá sa potom ukladá do batérie. Plnohodnotné hybridy sa často rozbiehajú z pokoja len pomocou elektromotora a niekedy dokonca cúvajú len pomocou elektromotora.

PHEV (plug-in hybrid, dobíjaný zo zásuvky)

Hybridné vozidlá PHEV preklenujú medzeru medzi plnohodnotnými hybridmi a elektromobilmi. Najdôležitejšou inováciou je tu batéria dobíjaná z externého zdroja energie.

Vo vozidlách PHEV je elektromotor často umiestnený v kryte prevodovky. Takto môže prenášať krútiaci moment nielen na predné a zadné kolesá, ale aj na obe nápravy v modeloch 4×4.

Redakcia Auto trendy.