Čo sú hybridné vozidlá?

Hybridné vozidlá sa nazývajú hybridy, pretože používajú malý spaľovací motor (ICE) aj elektromotor na dosiahnutie maximálneho výkonu a spotreby paliva s minimálnymi emisiami. Spôsob, akým to robia, sa líši od jedného modelu k druhému s rôznym úspechom.

Všetky hybridy majú spoločnú schopnosť generovať elektrický prúd, uchovávať ho vo veľkej batérii a využívať tento prúd na pomoc pri riadení auta. Hybridy zachytávajú elektrickú energiu produkovanú regeneratívnym brzdovým systémom a ich motory môžu poháňať aj generátor.

Hybridy môžu šetriť energiu aj vypnutím ICE, keď je vozidlo v Parku, voľnobehu na svetle, alebo stojí v premávke, alebo keď je energia elektromotora dostatočná na riadenie vozidla bez pomoci ICE.

Hybridy majú rekuperačné brzdové systémy, ktoré generujú elektrickú energiu, aby pomohli udržať batérie nabité. Keď vodič zabrzdí, elektromotor sa zmení na generátor a magnetický odpor spomalí vozidlo. Pre bezpečnosť je tu však aj normálny hydraulický brzdový systém, ktorý dokáže auto zastaviť, keď regeneračné brzdenie nestačí.

Nie je žiadny rozdiel v údržbe alebo oprave regeneračných brzdových systémov, okrem toho, že brzdové doštičky majú tendenciu vydržať oveľa dlhšie, pretože sa toľko nezvyknú. V skutočnosti, ak jazdíte s hybridom umierneným spôsobom, takmer nikdy v skutočnosti nepoužívate kotúčové brzdy na kolesách a možno budete môcť prejsť životnosťou auta bez výmeny doštičiek. Veľký rozdiel je v tom, že rekuperačné brzdy zachytávajú energiu a premieňajú ju na elektrinu na nabíjanie batérie, ktorá dodáva energiu elektromotoru.

Paralelné hybridy

Paralelný hybrid využíva na pohon elektromotor aj ICE. Môžu bežať v tandeme, alebo jeden môže byť použitý ako primárny zdroj energie, pričom druhý môže pomáhať, keď je potrebný dodatočný výkon na rozjazd, stúpanie do kopca a zrýchlenie na míňanie iných vozidiel. Pretože sú obe pripojené k hnaciemu ústrojenstvu, hovorí sa, že bežia „paralelne“.

Ako funguje paralelný hybrid.

Sériové hybridy

Sériový hybrid využíva benzínový alebo naftový ICE, spojený s generátorom, na výrobu elektriny, ale nie na pohon auta. Motor môže posielať elektrický prúd priamo do elektromotora alebo nabíjať veľkú batériu, ktorá uchováva elektrinu a dodáva ju elektromotoru na požiadanie. Elektromotor poháňa vozidlo a využíva svoju silu na otáčanie hnacieho hriadeľa alebo sústavy hnacích náprav, ktoré otáčajú kolesá.

Sériový hybrid.

Plug-in hybridy

Keďže plug-in hybridy sú vybavené väčšími batériami, ktoré je možné nabíjať v akejkoľvek bežnej 110-voltovej elektrickej zásuvke, majú kapacitu predĺžiť schopnosť elektromotora poháňať auto ďalej bez potreby štartovania ICE, a tým podstatne zvýšiť palivovej účinnosti vozidla. Odhady sa pohybovali až na úrovni 100 mpg!

Niektorí technologicky zdatní jedinci upravili svoje hybridné vozidlá na plug-in hybridy a automobilky sú v procese ich vývoja a výroby (niekedy v spolupráci s veľkými energetickými spoločnosťami).

Vývoj nových, menších, vysokokapacitných lítium-iónových batérií, ktoré je možné mnohokrát dobíjať, je kľúčom k sprístupneniu plug-in hybridov širokej verejnosti. Odhaduje sa, že plug-in hybridy vybavené týmito výkonnejšími batériami budú mať dojazd až 125 míľ, kým sa vybije nabitie a vozidlo sa vráti do štandardného hybridného režimu.

Plug-in hybrid.

Hlavným environmentálnym problémom plug-in hybridov je, že elektrický prúd, ktorý odoberajú, je zvyčajne generovaný energetickými spoločnosťami poháňanými fosílnymi palivami. Dobrou správou je, že niektoré veľké reťazce sa zaviazali zriadiť nabíjacie stanice poháňané solárnymi panelmi alebo veternou energiou a mnohí majitelia hybridov sú ochotní nainštalovať solárne panely na dobíjanie týchto vozidiel doma.

Plug-in hybridy nabíjané komerčnými zdrojmi elektriny alebo solárnymi panelmi budú na ICE menej závislé, no stále ho budú potrebovať na dlhé výlety, výstupy do kopcov a pod. Budúce hybridy môžu využívať malý palivový článok na výrobu elektriny z vodíka, čo by znamenalo, že ICE by musel bežať ešte menej často.

Dvojrežimové hybridy

Dvojrežimové hybridy môžu byť kľúčom ku konkurenčnému miestu pre USA na hybridnom trhu. Namiesto veľkej akumulátorovej batérie, ktorá sa nachádza na konvenčných hybridoch, používajú dvojrežimové hybridy menšie batérie a dva elektromotory umiestnené vo vnútri automatickej prevodovky s dvoma súpravami prevodov – jedna pre ICE a druhá na zosilnenie výkonu elektromotorov. Prevodovka môže fungovať aj ako bezstupňová prevodovka. V jednom režime, pri nižších rýchlostiach, môže vozidlo jazdiť s jedným alebo oboma elektromotormi, s alebo bez ICE, alebo len na ICE. Pri vyšších rýchlostiach nastupuje druhý režim a ICE beží nepretržite vo vyšších prevodových pomeroch.

Dvojrežimový hybrid.