Rozoznávate hybridné autá? Ako sa v nich vyznať?

Automobilový priemysel celého sveta, a najmä ten európsky, dnes prechádza veľkými zmenami. Pod tlakom znižovania udávaných emisií oxidu uhličitého (CO₂) sú jednotliví výrobcovia nútení k zavádzaniu nových technológií do spaľovacích motorov (či dokonca k produkcii elektromobilov) vo viacerých formách. Tým sa relatívne úspešne, doslova po gramoch, darí znižovať produkciu CO₂ a tým aj emisné pokuty za jeho nadlimitnú produkciu. A prečo dnes tak záleží na každom grame oxidu uhličitého? V Európe totiž až 30 % celkových emisií CO₂ tvorí práve doprava a zo spomínaných 30 % ide až 62 % podiel na úkor osobných áut (na iných kontinentoch je tento pomer pochopiteľne iný). Na rozdiel od minulosti, keď sme poznali v podstate len naftové a benzínové autá, prípadne autá na CNG a LPG, tak dnes na nás fabriky chŕlia výrazy ako mikro-hybrid, plug-in hybrid, mild-hybrid, full-hybrid či elektromobil. Kto sa v tom má vyznať? Poďme si v tom teda urobiť jasno.

Mild-hybrid (mHEV)

Najčastejšie využívaným stupňom elektrifikácie moderných áut sa dnes stáva tzv. mild-hybrid (mHEV). Pri ňom je už štartér nahradený podstatne silnejším elektromotorom (obvykle v rozsahu max. výkonu 3 – 8 kW s krútiacim momentom cca 50 Nm) schopným slúžiť aj ako generátor na dobíjanie malého akumulátora (dnes ho výrobcovia zväčša umiestňujú pod sedadlo spolujazdca). Prevažná časť mild-hybridných systémov už využíva 48 V sieť, aby vedeli pri rovnakých prierezoch elektrických vodičov distribuovať väčšie prúdy. Palubná sieť auta však stále používa klasických 12 V. Elektromotor tu funguje nielen ako štartér, ale vďaka výkonovým parametrom už dokáže vypomáhať spaľovaciemu motoru aj pri rozjazde a eliminovať tak „hluché“ spodné pásmo motora, ktorý ešte nemá "zospodu", teda v nízkych otáčkach dostatočný záťah (s remenicou na kľuke motora je spojený remeňom). Zásluhou väčšej kapacity akumulátora navyše dokáže auto rekuperovať a uložiť viac energie, takže stop-štart systém môže častejšie vypínať motor, udrží ho vypnutý dlhší čas a dokáže fungovať aj pri diaľničných rýchlostiach.

Dobre zladený systém mHEV už vie reálne znižovať spotrebu (napr. v prípade Octavie e-TEC až o 0,4 l/100 km) a „vyhladiť“ charakteristiku spaľovacieho motora. Príkladom takto koncipovaného mild-hybridného pohonu je aj nová Škoda Octavia s benzínovými prepĺňanými motormi eTSI označenými ako Octavia e-TEC. Jej elektromotor je až do 3000 ot./min. schopný spaľovaciemu motoru pomôcť krútiacim momentom 50 Nm (až po dobu 10 sekúnd), a to všetko vďaka štartér-generátoru schopnému ukladať energiu do 48 V li-ion akumuátora s kapacitou 0,6 kWh (má hmotnosť 15,5 kg) umiestneného pod sedadlom predného spolujazdca.

Plug-in hybrid

Plug-in hybrid dnes tvorí stále populárnejšiu (a cenovo dostupnejšiu) alternatívu k plnohodnotným elektromobilom. Plug-in hybridnú poháňaciu sústavu tvorí spaľovací motor a jeden alebo niekoľko trakčných silných elektromotorov schopných samostatne poháňať vozidlo. Sú napájané z batérií s vysokou kapacitou, ktoré sú navyše nabíjateľné aj z externého zdroja, takže plug-in hybrid je schopný samostatnej jazdy na elektriku (reálne v rozsahu 30 – 60 km). Keďže ide o sériovo-paralelný hybrid, k elektromotoru sa dokáže pripojiť aj spaľovací motor a poháňať auto napr. pri vyšších diaľničných rýchlostiach alebo v momente, keď sa minie energia v trakčných batériách. Plug-in hybridy má v ponuke aj automobilka Škoda Auto, pričom sa neobmedzuje len na ekonomicky zamerané vozidlá. Naopak, vďaka výbornému dynamickému potenciálu tohto pohonu ho Mladá Bolelasv už ponúka aj v prvej sériovej Škode Octavia RS iV kombinujúcej spaľovací motor 1.4 TSI (110 kW/150 k) a trakčný elektromotor HEM80evo s výkonom 85 kW a krútiacim momentom 330 Nm. Výsledkom spojenia je max. systémový výkon 180 kW (245 k) a krútiaci moment až 400 Nm. Aj takto ekologicky zameraná Octavia RS iV sa tak vďaka elektrifikácii dokáže rozbehnúť až na 225 km/h a napriek nezanedbateľne vyššej hmotnosti zrýchliť z 0 na 100 km/h len za 7,3 s.

Full-hybrid

Full-hybrid je v podstate najdlhšie používaná forma klasického hybridu, teda spojenie spaľovacieho motora a silného elektromotora schopného samostatne rozpohybovať auto aj bez pomoci spaľovacieho motora. Trakčný akumulátor má však relatívne malú kapacitu (cca 2 kWh), ktorá limituje výpomoc elektrického motora len do obmedzenej rýchlosti a zväčšia na kratšie vzdialenosti. Trakčné batérie si dokážu hybridy dobíjať nielen rekuperáciou, ale aj vlastným spaľovacím motorom. Systém je plne automatický a keďže je väčšinou sériovo-paralelný, dokáže fungovať v niekoľkých režimoch (len na elektriku, na spaľovací motor alebo ich kombináciu). Full-hybridy sa, na rozdiel od plug-in hybridov, nedajú dobíjať z externého zdroja. Medzi prvých a zároveň najznámejších predstaviteľov tejto kategórie patria full-hybridy od automobiliek Toyota a Lexus.

Nie je to len o hybridoch

Možností alternatívnych pohonov je dnes, samozrejme, ešte viac. Azda najznámejším z nich je batériový elektromobil. Aj v tejto oblasti je Škoda aktívna na viacerých frontoch. Po nedávnom mestskom elektromobile Škoda Citigo iV sa totiž v portfóliu značky objavila nová elektrická vlajková loď Škoda Enyaq iV. Predstavitelia českej automobilky pritom nezabúdajú upozorniť na skutočnosť, že vývoj ide aj v oblasti elektrických áut a najmä ich batérií veľmi rýchlo dopredu. Vedľajším efektom vývoja sú okrem rastúcich výkonových parametrov batérií aj znižujúca sa cena ich výroby (na tento fakt už upozornila aj švajčiarska investičná banka UBS) a lepšia servisovateľnosť. Odpadajú tak skoršie obavy vyplývajúce z nízkej životnosti batérií a ich astronomickej ceny (pri opotrebovaní sa dnes dajú meniť len jednotlivé články, nie celé akumulátory). Dôkazom spoľahlivosti nových technológií výroby trakčných akumulátorov je aj záruka 8 rokov/160 000 km, ktorú automobilka Škoda Auto na svoje elektromobily poskytuje (pri poklese na max. 70 % pôvodnej kapacity).

Ak sa nechcete vzdať komfortu spaľovacích motorov v oblasti rýchlosti tankovania a dojazdu, no zároveň máte výrazne ekologické cítenie, stále máte možnosť využiť vozidlá upravené na spaľovanie LPG či stlačeného zemného plynu CNG. Práve ten hrá hlavnú úlohu v prípade Škody Octavia G-TEC poháňanej prepĺňaným štvorvalcom 1.5 TSI (96 kW/130 k) upraveným na spaľovanie zemného plynu. Produkuje až o 25 % menej CO₂ ako verzia s rovnakým motorom jazdiacim na benzín, podstatne menej oxidov dusíka (NOx) a nevypúšťa žiadne sadze. Jej motor pracuje v Millerovom cykle a v troch tlakových nádržiach si so sebou vozí 17,33 kg CNG, čo pri priemernej spotrebe zemného plynu 3,6 – 4,5 kg/100 km vystačí na približný dojazd 500 km. Posádka má pritom stále k dispozícii aj benzínovú nádrž na 9 l, čo reálne predlžuje akčný rádius tejto verzi o ďalších 190 km.

Mikro-hybrid

Technicky najjednoduchším stupňom „hybridizácie“ súčasných áut je predimenzovaný štartér plniaci úlohu štartér-generátora spojeného so spaľovacím motorom cez remeňový prevod. Systém pracuje s palubným napätím 12 V, označuje sa ako mikro-hybrid a dokáže nanajvýš vypínať motor pred dojazdom k semaforom či pri brzdení vďaka rekuperácii dobíjať batériu (tá môže nazbieranú energiu využiť na napájanie elektrických zariadení napr. počas státia s vypnutým motorom na semaforoch). Väčšina súčasných vozidiel, ktoré sú týmto systémom vybavené, o tom okolie ani nijako neinformujú. Jeho príspevok k zníženiu spotreby je minimálny, mikro-hybridy taktiež nie sú schopné jazdy výlučne na elektrický pohon.