Co jsou hybridní vozidla?

Hybridní vozidla se nazývají hybridy, protože používají jak malý spalovací motor (ICE), tak elektromotor k dosažení maximálního výkonu a spotřeby paliva s minimálními emisemi. Způsob, jakým to dělají, se liší model od modelu s různým úspěchem.

Co mají všechny hybridy společné, je schopnost generovat elektrický proud, ukládat jej do velké baterie a využívat tento proud k řízení vozu. Hybridy zachycují elektrickou energii produkovanou regenerativním brzdovým systémem a jejich motory mohou pohánět i generátor.

Hybridy mohou také šetřit energii tím, že vypínají ICE, když je vozidlo v Parku, běží na volnoběh na světle nebo stojí v provozu, nebo když je energie elektromotoru dostatečná k řízení vozidla bez pomoci ICE.

Hybridy mají rekuperační brzdové systémy, které generují elektrickou energii a pomáhají udržovat baterie nabité. Když řidič zabrzdí, elektromotor se změní na generátor a magnetický odpor zpomalí vozidlo. Pro bezpečnost je zde ale také běžný hydraulický brzdový systém, který dokáže vůz zastavit, když rekuperační brzdění nestačí.

U regenerativních brzdových systémů není žádný rozdíl v údržbě nebo opravách, kromě toho, že brzdové destičky mají tendenci vydržet mnohem déle, protože se tolik neopotřebují. Ve skutečnosti, pokud jezdíte s hybridem umírněným způsobem, téměř nikdy ve skutečnosti nepoužíváte kotoučové brzdy na kolech a možná budete moci jít životem auta bez výměny destiček. Velký rozdíl je v tom, že rekuperační brzdy zachycují energii a přeměňují ji na elektřinu k nabíjení baterie, která dodává energii elektromotoru.

Paralelní hybridy

Paralelní hybrid využívá k pohonu jak elektromotor, tak ICE. Mohou běžet v tandemu, nebo jeden může být použit jako primární zdroj energie a druhý se zapojí, aby pomohl, když je potřeba extra energie pro rozjezd, šplhání do kopců a zrychlení pro předjetí jiných vozidel. Protože jsou oba připojeny k hnacímu ústrojí, říká se, že běží „paralelně“.

Jak funguje paralelní hybrid.

Sériové hybridy

Sériový hybrid využívá benzínový nebo naftový ICE, spojený s generátorem, k výrobě elektřiny, ale ne k pohonu auta. Motor může posílat elektrický proud přímo do elektromotoru nebo nabíjet velkou baterii, která elektřinu uchovává a na požádání ji dodává elektromotoru. Elektromotor pohání vozidlo a využívá svou sílu k otáčení hnacího hřídele nebo sady hnacích náprav, které otáčejí kola.

Sériový hybrid.

Plug-in hybridy

Protože plug-in hybridy obsahují větší baterie, které lze nabíjet v jakékoli běžné 110voltové elektrické zásuvce, mají kapacitu rozšířit schopnost elektromotoru pohánět vůz dále bez nutnosti startovat ICE, a tím podstatně zvýšit palivová účinnost vozidla. Odhady se pohybovaly až na úrovni 100 mpg!

Někteří technologicky zdatní jedinci upravili svá hybridní vozidla na plug-in hybridy a automobilky je v současné době vyvíjejí a vyrábějí (někdy ve spolupráci s velkými utilitami).

Vývoj nových, menších, vysokokapacitních lithium-iontových baterií, které lze mnohokrát dobíjet, je klíčem ke zpřístupnění plug-in hybridů široké veřejnosti. Odhaduje se, že plug-in hybridy vybavené těmito výkonnějšími bateriemi budou mít dojezd až 125 mil, než se vyčerpá nabití a vozidlo se vrátí do standardního hybridního režimu.

Plug-in hybrid.

Hlavním ekologickým problémem plug-in hybridů je to, že elektrický proud, který odebírají, je obvykle generován energetickými společnostmi poháněnými fosilními palivy. Dobrou zprávou je, že některé velké řetězce se zavázaly zřídit nabíjecí stanice poháněné solárními panely nebo větrnou energií a mnoho majitelů hybridů je ochotno instalovat solární panely, aby si tato vozidla dobili doma.

Plug-in hybridy nabíjené komerčními zdroji elektřiny nebo solárními panely budou na ICE méně závislé, přesto jej budou potřebovat na dlouhé výlety, lezení do kopců a podobně. Budoucí hybridy mohou používat malý palivový článek k výrobě elektřiny z vodíku, což by znamenalo, že ICE by musel běžet ještě méně často.

Dvourežimové hybridy

Dvourežimové hybridy mohou být klíčem ke konkurenčnímu místu pro USA na hybridním trhu. Namísto velké akumulátorové baterie, která se vyskytuje u konvenčních hybridů, používají dvourežimové hybridy menší baterie a dva elektromotory umístěné uvnitř automatické převodovky se dvěma sadami převodů — jedna pro ICE a druhá pro zesílení výkonu elektromotorů. Převodovka může fungovat i jako plynulá převodovka. V jednom režimu, při nižších rychlostech, může vozidlo jet s jedním nebo oběma elektromotory, s nebo bez ICE, nebo pouze na ICE. Při vyšších rychlostech se spustí druhý režim a ICE běží nepřetržitě ve vyšších převodových poměrech.

Dvourežimový hybrid.