Jak w samochodzie działa napęd hybrydowy?

Auta hybrydowe są dostępne na rynku już od kilkudziesięciu lat. Od momentu wprowadzenia do sprzedaży modelu Prius przez Toyotę pojawiło się kilka typów napędów hybrydowych, które różnią się swoim działaniem. Aktualnie hybrydy stają się wręcz standardem w gamach modelowych i coraz więcej producentów decyduje się na elektryfikację swojej gamy silnikowej w znacznej części lub nawet w całości tak jak w wypadku na przykład Hondy. Jak więc działa napęd hybrydowy w samochodzie?

Historia napędów hybrydowych

Tak naprawdę pierwsza hybryda powstała nie pod koniec XX wieku z ramienia Toyoty, a jeszcze w wieku XIX, a dokładniej w roku 1900. Wtedy szeregową hybrydę stworzył Ferdynand Porsche. Zrobił to podczas pracy w fabryce Lohner Coach Factory i stworzone przez niego Lohner-Porsche Mixte Hybrid miało szeregowy napęd hybrydowy i napęd na cztery koła.

Pierwsze kroki ku dzisiejszym hybrydom postawiono jednak dopiero w 1967 roku. Wtedy AMC, czyli American Motor Corporation stworzyło system odzyskiwania energii z hamowania, który był i jest niezwykle ważny dla działania samochodów hybrydowych, a w szczególności tych typu HEV. Eksperymentalne hybrydy powstawały z ramienia Opla, Audi czy też Volvo. Masową produkcję rozpoczęła jednak dopiero Toyota w 1997 roku, 30 lat po stworzeniu systemu odzyskiwania energii z hamowania i 97 lat po zbudowaniu pierwszej hybrydy przez jednego z pionierów motoryzacji, Ferdynanda Porsche.

Toyota zadebiutowała z modelem Prius, a dwa lata później dołączyła do niej Honda ze swoim modelem Insight. W kolejnych latach postępował rozwój napędów hybrydowych. Pierwsza seryjna hybryda europejskiej produkcji powstała dopiero w 2008 roku. Było nią Audi Q7 Hybrid. Wynika to z tego, że wcześniej Audi próbowało wprowadzić na rynek Audi Duo, lecz popyt okazał się niewielki i wyprodukowano tylko 60 egzemplarzy tej hybrydy opartej na modelu Audi B5 A4 Avant. Dziś hybrydy spotkamy w gamie praktycznie każdego producenta.

Hybryda MHEV – Mild Hybrid

Najprostszym rodzajem napędu hybrydowego jest hybryda typu MHEV, czyli tak zwana miękka hybryda. W niej silnik elektryczny ma niewielką moc, lecz dzięki dużemu napięciu instalacji może wykorzystać niewielki akumulator. Pełni on rolę pomocniczą dla silnika przy rozpędzaniu oraz obniża spalanie dzięki temu, że duża część wyposażenia samochodu jest napędzana nie przez silnik spalinowy, a elektryczny. Dziś układ mild hybrid spotkamy w wielu autach. Coraz częściej jest on jedynym możliwym wyborem i powoli każda jednostka napędowa jest poddawana nawet tak niewielkiej elektryfikacji w celu ograniczenia emisji dwutlenku węgla oraz minimalnego obniżenia spalania paliwa.

Hybryda HEV – Full Hybrid

Toyota Prius, czyli pierwsza seryjnie produkowana hybryda to reprezentant tak zwanych pełnych hybryd nazywanych skrótem HEV. W nich znajdziemy już pełnoprawną jednostkę elektryczną, która działa równolegle z silnikiem spalinowym i na krótkich, maksymalnie kilkukilometrowych odcinkach jest w stanie samodzielnie napędzać auto. Takie hybrydy są przydatne szczególnie w miastach, gdzie znacząco obniżają spalanie paliwa. Dla przykładu hybrydy Toyoty są w stanie spalić zaledwie 5/6 litrów w mieście mimo zamontowania ich w sporym samochodzie.

Hybryda PHEV – Plug-in Hybrid

Najnowszy rodzaj hybryd wyewoluował z hybryd pełnych. Mowa tu o hybrydach PHEV, czyli napędach typu plug-in. Korzystają one z większych baterii niż standardowe hybrydy. Znajdziemy w nich bowiem akumulatory litowo-jonowe o pojemności nawet kilkunastu kWh, dzięki którym można pokonać nawet do 50 kilometrów w trybie czysto elektrycznym.

Hybrydy typu plug-in mają jednostkę elektryczną, która może działać samodzielnie, wraz z silnikiem spalinowym lub być wyłączona w celu ładowania podczas jazdy. Do tego baterie można uzupełniać dokładnie w taki sam sposób jak samochody elektryczne, gdyż posiadają one ten sam rodzaj gniazda. Dzięki temu można je ładować na przykład w domu za pomocą specjalnej przejściówki bądź na stacjach ładowania, których w Europie i w naszym kraju znajdziemy coraz więcej.