Jak działa napęd hybrydowy? Zasady działania i rodzaje technologii

Napęd hybrydowy charakteryzuje się dwoma źródłami – silnikiem elektrycznym oraz spalinowym. W zależności od rodzaju hybrydy auto napędzają jednocześnie lub na przemian dwa silniki. Celem takiego działania jest większa efektywność energetyczna oraz obniżenie zużycia paliwa. 

Samochód hybrydowy jest zdolny do przechowywania energii elektrycznej w akumulatorach, które ładują się podczas jazdy, głównie dzięki systemowi hamowania. Samochody z takim napędem cały czas monitorują warunki jazdy i dostosowują do nich pracę silników. Na podstawie prędkości jazdy, trybu jazdy, poziomu baterii i nacisku na pedał gazu, samochód decyduje, które źródło napędu wybrać. 

Najnowsze i najbardziej rozwinięte technologicznie modele robią to w pełni automatycznie i efektywnie, jednak wiele nowych modeli posiada także manualną opcję zmiany trybu. Samochody hybrydowe posiadają jednostkę spalinową, którą często wyręcza napęd elektryczny.

Napęd hybrydowy działa poprzez inteligentne zarządzanie współpracą między silnikiem spalinowym a elektrycznym.

• Podczas ruszania i przy niskich prędkościach – samochód hybrydowy korzysta głównie z jednostki elektrycznej, która zapewnia cichą i bezemisyjną jazdę.
• Przy przyspieszaniu i większym obciążeniu –  oba silniki mogą działać jednocześnie, wzmacniając moc pojazdu.
• Podczas jazdy autostradowej – dominującą rolę przejmuje tradycyjny silnik spalinowy, który jest bardziej efektywny przy wysokich prędkościach.
• Hamowanie regeneracyjne – gdy kierowca zwalnia lub hamuje, energia kinetyczna zamienia się w energię elektryczną, która ładuje akumulator.

Wszystko odbywa się automatycznie, ponieważ zaawansowane systemy zarządzania napędem dostosowują pracę poszczególnych komponentów do aktualnych warunków drogowych.

Rodzaje napędów hybrydowych dzieli się na:

• Mild Hybrid mHEV Miękka hybryda

Miękkie hybrydy wspierają silnik spalinowy za pomocą jednostki elektrycznej, która nie jest w stanie samodzielnie napędzać pojazdu. Silnik elektryczny odzyskuje energię podczas hamowania, ale to silnik spalinowy odpowiada za napędzanie kół.

• Full Hybrid HEV Pełna hybryda

Pełne hybrydy mogą działać na dwóch silnikach, a także umożliwiają jazdę wyłącznie na jednostce elektrycznej. HEV zbudowane zostały na układzie samoładującym, a więc akumulator pobiera energię z hamowania oraz z nadwyżek energii z silnika spalinowego. Ważne! Silnik elektryczny w HEV napędza samochód samodzielnie tylko przy małych prędkościach i na krótkim dystansie.

• Plug-in Hybrid PHEV Hybryda plug-in

Napęd hybrydowy plug-in to samochód hybrydowy ładowany z gniazdka. PHEV mają większe akumulatory, dzięki którym można pokonywać dłuższe trasy na jednostce elektrycznej, ale wymaga zewnętrznego źródła energii.

Alternatywny podział odnosi się do sposobu współpracy między silnikiem spalinowym a elektrycznym:

Napęd równoległy

✔ silnik spalinowy mechanicznie połączony z kołami,

✔ silnik elektryczny zajmuje się wspomaganiem silnika spalinowego,

✔ dzieli się na napęd hybrydowy o jednym sprzęgle, o dwóch sprzęgłach oraz o rozdzielonych osiach.

Napęd szeregowy

✔ silnik spalinowy niepołączony mechanicznie z kołami,

✔ silnik elektryczny odpowiada za napędzanie samochodu,

✔ jednostka spalinowa pełni funkcję generatora prądu,

✔ możliwość jazdy tylko na trybie elektrycznym.

Napęd szeregowo-równoległy

✔ łączy cechy obu poprzednich układów,

✔ silnik spalinowy może napędzać koła lub generować prąd,

✔ wsparcie dwóch jednostek elektrycznych,

✔ najczęściej występuje w pełnych hybrydach.

Pierwszą i dla wielu kierowców najważniejszą zaletą napędu hybrydowego jest niższe spalanie w porównaniu do samochodów wyposażonych tylko w silnik spalinowy. Napęd przy niskich prędkościach, np. w korkach korzysta z silnika elektrycznego, zamiast spalinowego, który zużywa wtedy najwięcej paliwa. Hybrydy podczas hamowania odzyskują energię i magazynują ją w akumulatorze. To świetne rozwiązanie sprawia, że część energii jest ponownie wykorzystywana.

Kierowcy cenią także sam system działania napędu hybrydowego. Dwa silniki oddziałują na lepszą moc oraz osiągi samochodu. Hybrydy wyróżniają się też oszczędnością, jeśli chodzi o części narażone na zniszczenia oraz płynną i cichą pracą w mieście.

Oprócz zalet dla użytkownika napęd hybrydowy zapewnia również zalety dla środowiska. Zmniejszona emisja CO2 to duży krok w stronę ekologii.

Wadą napędów hybrydowych może być wyższy koszt zakupu w porównaniu do aut w pełni spalinowych. Dodatkowo zaleta, jaką jest zaawansowana technologia, może także przysporzyć problem – wysokie koszty serwisowe i mała dostępność części zamiennych to elementy, na które narzekają kierowcy. Warto tu zaznaczyć, że rynek z roku na rok coraz bardziej otwiera się na nowoczesne rozwiązania, a serwisanci uczą się nowej technologii.

Jak działa napęd hybrydowy, już wiesz, więc teraz pojawia się pytanie – czemu nie auto elektryczne? Napęd hybrydowy jest złotym środkiem między samochodami spalinowymi a elektrycznymi, ponieważ łączy obie te opcje. Jest bardziej elastyczny i pozwala dostosować tryb jazdy do warunków i stylu użytkowania.

W porównaniu do samochodów elektrycznych, auta z napędem hybrydowym mają jedną wielką zaletę – nie ograniczają kierowcy do infrastruktury ładowania. Jeśli na drodze spotka cię bark ładowarki lub po prostu wybierasz się w dłuższą trasę, silnik spalinowy przejmuje stery i eliminuje problem zasięgu.

Napęd hybrydowy to strzał w 10 dla kierowców, którzy cenią elastyczność i długie trasy bez ładowania (w przypadku klasycznych hybryd) lub chcą korzystać z trybu elektrycznego w krótkich, codziennych trasach (hybrydy plug-in).

Napęd hybrydowy to krok naprzód w kierunku zrównoważonej motoryzacji. Dzięki inteligentnemu zarządzaniu energią napęd hybrydowy znacznie zmniejsza zużycia paliwa i emisji CO2, a więc jest transportem stworzonym dla kierowców, którzy szukają ekologicznych i ekonomicznych rozwiązań.

Różnorodność dostępnych rodzajów aut hybrydowych daje szansę wyboru i dopasowania samochodu do własnych preferencji. Hybrydy świetnie sprawdzają się w miejskim ruchu, gdzie częste zatrzymywanie i ruszanie pozwala w pełni wykorzystać potencjał jednostki elektrycznej, ale też na dłuższych trasach, gdzie silnik spalinowy przejmuje rolę głównego źródła napędu.