Napęd hybrydowy – przyszłość motoryzacji?

Czy silnik elektryczny będzie godnym następcą silnika spalinowego? Czy napęd hybrydowy to krok do rewolucji w motoryzacji? Silnik spalinowy i elektryczny – czy w samochodach przyszłości, dla większej mocy i większego zasięgu, będą musiały zawsze działać oba z nich?


Napęd hybrydowy jest to połączenie silnika spalinowego i elektrycznego. Oba te silniki mogą pracować albo na przemian albo w tym samym momencie,w zależności od potrzeb i prędkości, z jaką samochód się porusza.

Pojazdy z klasycznym napędem tracą znaczną ilość energii podczas hamowania. W pojazdach, gdzie wykorzystywany jest napęd hybrydowy można część tej energii zgromadzić w akumulatorach i wykorzystać przy ponownym ruszaniu. Po wciśnięciu pedału hamulca silnik elektryczny działa jak prądnica i wychwytuje energię kinetyczną, która trafia do akumulatora. Co sprawia, że jest on stale doładowywany. Można również wyłączyć silnik spalinowy podczas częstych postojów. W związku z możliwością wyłączania tych silników,  zastosowanie takich napędów w komunikacji miejskiej oraz pojazdach osobowych, które zatrzymują się często, mogłoby prowadzić do zmniejszenia szkodliwości spalin zarówno dla ludzi, jak i budynków, a w tym również zabytków.

Silnik elektryczny może być ładowany za pomocą akumulatorów, których energia albo pochodzi z silnika spalinowego albo z energii odzyskanej podczas hamowania. Zastosowanie układu hybrydowego umożliwia użycie silnika spalinowego o mniejszej mocy, czyli tańszego niż w przypadku zastosowania klasycznego układu napędowego.

W układzie hybrydowym silnik spalinowy włącza się automatycznie przy większych prędkościach, dlatego zużycie paliwa w takim układzie jest mniejsze. Silnik elektryczny sprawdza się w miejskim ruchu ulicznym, gdzie klasyczny silnik zużywa więcej paliwa. Zazwyczaj w takim układzie stosuje się silniki ZS, ZI oraz silniki dwusuwowe z kołami zamachowymi wyposażonymi w silnik elektryczny (pełniący rolę generatora), baterie, ogniwa paliwowe lub turbiny gazowe.

W zależności od pracy silników, napędy hybrydowe można podzielić na:

równoległe – gdzie silnik spalinowy jest połączony z kołami i kiedy potrzebna jest duża moc silnik elektryczny i spalinowy działają równolegle, w tym wypadku silnik elektryczny podczas hamowania  pełni funkcję generatora;

szeregowe – kiedy silnik spalinowy pracuje cały czas w optymalnym zakresie obrotów i napędza generator prądu, energia z generatora trafia do silnika napędowego, a nadmiar trafia do akumulatorów,

szeregowo – równoległe – kiedy jest to kombinacja układu szeregowo-równoległego.

Oczywistą zaletą układów hybrydowych jest zmniejszanie zużycia paliwa i emisji szkodliwych spalin oraz hałasu. Co w naszym proekologicznym świecie może być ważnym aspektem. Wada wiąże się z wykorzystaniem akumulatorów, co oznacza większą komplikację układów oraz ich dużo większe wymiary. Poza tym, na samym zasilaniu elektrycznym samochody z układem hybrydowym będą miały dużo mniejszy zasięg, a przy dużym przyspieszeniu będą miały większe spalanie.

Układy hybrydowe stosowane są przede wszystkim w samochodach osobowych. Takim modelem jest m.in. Toyota Prius, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt oraz nowy Opel Ampera, który trafi do produkcji w 2011.

Najpopularniejszym wydaje się być Toyota Prius, która waży trochę ponad 1300 kg, a wnętrze oferuje tyle miejsca, co Toyota Corolla. Prius do „setki” przyspiesza w 10,9 sekundy, a w dłuższej trasie zużywa jedynie 4,3 litrów benzyny na 100km. Nie chcąc włączać silnika spalinowego kierowca nie może przekroczyć 45 km/h, a w nowym hybrydowym Oplu 60km/h. Po przekroczeniu tej prędkości uruchamia się silnik spalinowy.

W samochodach z silnikiem elektrycznym stosuje się również inny rodzaj opon niż w tradycyjnych pojazdach. Opony są bardziej napompowane, dzięki czemu wytwarzają o 50% mniejszy opór podczas jazdy.Wewnątrz samochodów z hybrydowym napędem znajduje się ekran, który przez cały czas przedstawia pracę napędu.

Jazda miejska – żywioł hybryd

Samochody z napędem hybrydowym najlepiej sprawdzają się w ruchu miejskim. Właśnie wtedy dużą część energii pochodzącej z hamowania można odzyskać i wykorzystać ponownie przy ruszaniu. Jednak podczas jazdy autostradowej, samochody wyposażone w napędy hybrydowe współpracujące zazwyczaj z silnikami benzynowymi, nie są tak ekonomiczne jak nowoczesne diesle o podobnej mocy.  Silniki wysokoprężne są bardziej efektywne i jeśli nie ma częstego hamowania i przyspieszania będą bardziej ekonomiczne.


Podobne wpisy:

Dołącz do nas na Facebooku i bądź na bieżąco!