Nasza Loteria SR - pasek na kartach artykułów

Napęd hybrydowy. Rodzaje i zasady działania

(ip)
Coraz więcej marek motoryzacyjnych wprowadza do swej oferty samochody hybrydowe, wyposażone zarówno w silnik spalinowy, jak i elektryczny. Współpraca tych dwóch źródeł napędu pozwala zmniejszyć zużycie paliwa dzięki odzyskiwaniu energii podczas hamowania i odciążeniu silnika spalinowego przy przyspieszaniu.

Jednak nie w każdym przypadku określenie hybryda oznacza to samo. Istnieją trzy podstawowe układy spalinowo-elektrycznych napędów hybrydowych – historycznie najstarszy szeregowy, równoległy i szeregowo-równoległy.

Hybryda szeregowa

fot. Opel
fot. Opel

Ten pierwszy, wykorzystywany w lokomotywach spalinowych, w motoryzacji stosowany jest rzadko. Zwykle występuje w samochodach elektrycznych o przedłużonym zasięgu, tzw. EREV – Extended Range Electric Vehicle. Do tej grupy zaliczają się m.in. BMW z opcjonalnym spalinowym generatorem prądu czy Chevrolet Volt wraz z europejskim odpowiednikiem - Oplem Amperą. We wszystkich przypadkach po rozładowaniu akumulatora trakcyjnego uruchamiany jest silnik benzynowy. Odpowiada on za napędzanie generatora, który dostarcza energii napędzającemu koła silnikowi elektrycznemu.

Hybrydy równoległe

fot. archiwum
fot. archiwum

Układ równoległy, stosowany przez wielu producentów, różni się od napędu konwencjonalnego jedynie obecnością dodatkowego silnika elektrycznego, którego zadaniem jest wspomaganie silnika spalinowego przy dużym obciążeniu. Napęd przenoszony jest mechanicznie z silnika spalinowego na koła poprzez wielostopniową skrzynię biegów. Akumulator może być doładowywany podczas pracy silnika spalinowego lub hamowania rekuperacyjnego, kiedy silnik elektryczny pracuje jako generator.**

Jeśli silnik elektryczny ma odpowiednio dużą moc, odłączenie silnika spalinowego umożliwia jazdę w trybie elektrycznym przy wykorzystaniu energii z akumulatora. Tak skonstruowane są m.in. Volkswagen Golf GTE i Audi A3 Sportback e-tron, gdzie silnik elektryczny zainstalowany jest między sprzęgłem a skrzynią biegów. Dzięki sporej mocy potrafi rozpędzić auto "na prądzie" do 130 km/h, a spora pojemność baterii pozwala na przejechanie do 30-40 km w trybie elektrycznym. Istnieje również odmiana hybryd równoległych tzw. TTR (Through The Road), gdzie silnik spalinowy napędza koła jednej osi, a elektryczny drugiej – przykładem może być tu Volvo V60 Plug-In Hybrid oraz XC60 i XC90 w wersjach T8.


fot. archiwum
fot. archiwum

Hybryda szeregowo-równoległa

Pełną hybrydą jest również układ szeregowo-równoległy stosowany w samochodach hybrydowych Toyoty i Lexusa. Będąca jego sercem specjalna przekładnia planetarna łączy silnik spalinowy, generator i połączony z kołami silnik elektryczny. Dokonuje ona podziału prędkości obrotowej wału silnika spalinowego między koła i generator, a także pozwala sumować momenty obrotowe silnika spalinowego i elektrycznego, pełniąc tym samym rolę sterowanej elektronicznie, bezstopniowej skrzyni biegów.

Podczas zwalniania i hamowania silnik elektryczny pracuje jako generator, zapewniając odzyskiwanie energii, zaś generator służy jako rozrusznik przy uruchamianiu silnika spalinowego. Algorytmy sterujące umożliwiają hybrydowej jednostce napędowej pracę w trybie równoległym, szeregowym, szeregowo-równoległym albo czysto elektrycznym. Pozwala to optymalnie dobrać parametry do potrzeb wynikających z sytuacji.


fot. Suzuki
fot. Suzuki

Mild hybrid

W przypadku, gdy moc silnika elektrycznego jest znacząco niższa od mocy silnika spalinowego i pełni on wyłącznie rolę wspomagającą, nie umożliwiając jazdy z napędem wyłącznie elektrycznym, używa się określenia mild hybrid – taką jednostką jest np. silnik SHVS, zastosowany w hybrydowym Suzuki Baleno. Dla odróżnienia, hybrydy zdolne do poruszania się w trybie czysto elektrycznym, przy wyłączonym silniku spalinowym, nazywa się pełnymi hybrydami (full hybrid).


fot. Smart
fot. Smart

Mikrohybryda

Czasami można spotkać się z pojęciem mikrohybrydy. W tej sposób opisywane są samochody wyposażone w system stop-start. Wraz z funkcją odpowiadającą za wygaszanie silnika na czas postoju auta otrzymują wzmocnione rozruszniki, inteligentne alternatory, które intensywnie odzyskują energię podczas hamowania lub po zdjęciu nogi z gazu oraz akumulatory, które bez uszczerbku znoszą głębsze rozładowanie i ładowanie prądem o wysokim natężeniu.

Zobacz także: Redakcyjny test Lexusa RC200t

od 12 lat
Wideo

Stop agresji drogowej. Film policji ze Starogardu Gdańskiego

Dołącz do nas na Facebooku!

Publikujemy najciekawsze artykuły, wydarzenia i konkursy. Jesteśmy tam gdzie nasi czytelnicy!

Polub nas na Facebooku!

Kontakt z redakcją

Byłeś świadkiem ważnego zdarzenia? Widziałeś coś interesującego? Zrobiłeś ciekawe zdjęcie lub wideo?

Napisz do nas!

Polecane oferty

Materiały promocyjne partnera
Wróć na motofakty.pl Motofakty