Pojazdy hybrydowe: zasady działania, budowa oraz zalety i wady, które musisz znać

Istnieją cztery główne typy pojazdów hybrydowych: równoległy, szeregowy, hybryda plug-in (PHEV) i łagodna hybryda. Każdy z nich ma swoje zalety i wady i odpowiada różnym potrzebom.

Krótkie podsumowanie:

Istnieją cztery główne typy samochodów hybrydowych.

Hybrydy równoległe: optymalna oszczędność paliwa w obszarach miejskich, płynna zmiana biegów, ale gorsza wydajność przy dużych prędkościach.

Hybrydy szeregowe: wydajne przy stałych prędkościach, ale wymagają dużych akumulatorów, rzadziej spotykanych w samochodach osobowych .

Hybrydy typu plug-in: zasilane energią elektryczną, działają na krótkich dystansach, co obniża koszty paliwa, ale wymagają częstego ładowania i mają wysokie koszty początkowe.

Łagodne hybrydy: Ekonomiczne, łatwe do zintegrowania, ale poprawa oszczędności paliwa jest nieznaczna.

Czym jest samochód hybrydowy?

Pojazdy hybrydowe stały się popularnym wyborem wśród kupujących ze względu na oszczędność paliwa i niższą emisję spalin. Toyota Prius, choć nie była pierwszą hybrydą, utorowała drogę do jej komercyjnego sukcesu, wprowadzając równoległy układ hybrydowy z dwoma silnikami.

Jak działają różne rodzaje samochodów hybrydowych i co je wyróżnia?

Hybrydy równoległe

Układy hybrydowe równoległe wykorzystują zarówno silnik benzynowy, jak i silnik elektryczny do napędzania kół, które mogą działać jednocześnie lub niezależnie. Toyota po raz pierwszy wprowadziła ten system w modelu Prius w Japonii w 1997 roku, z dwoma silnikami elektrycznymi umieszczonymi między silnikiem benzynowym a przednimi kołami, wykorzystującymi akumulator o małej pojemności (0,8–1,4 kWh).

System wykorzystuje funkcję „podziału mocy”, łącząc oba źródła i przekazując moment obrotowy wyłącznie na koła. Przy niskich prędkościach i niewielkim obciążeniu pojazd może poruszać się wyłącznie z wykorzystaniem energii elektrycznej, a silnik benzynowy włącza się, gdy potrzeba więcej mocy.

Układ hamowania rekuperacyjnego odzyskuje do 30% energii, co przekłada się na imponujące zużycie paliwa: 17–23 km/l w przypadku Toyoty Prius lub Corolli Hybrid.

Najwyższą sprawność osiąga się w warunkach ruchu miejskiego, gdzie pojazd często zatrzymuje się i rusza. Przekładnia planetarna zastępuje konwencjonalną skrzynię biegów, umożliwiając płynną regulację przełożenia, optymalizując wykorzystanie energii elektrycznej i zmniejszając zużycie paliwa.

Seria hybryd

W przeciwieństwie do hybryd równoległych, układy hybrydowe szeregowe są prostsze. Silnik benzynowy służy jedynie do zasilania generatora, ładując akumulator, a koła napędzane są wyłącznie silnikiem elektrycznym. Taka konfiguracja, podobnie jak lokomotywa spalinowo-elektryczna, działa najefektywniej przy stałej prędkości.

Jednak hybrydy seryjne wymagają akumulatorów o większej pojemności ze względu na duże zmiany zapotrzebowania na energię podczas jazdy. W Stanach Zjednoczonych niektóre modele, takie jak BMW i3 REx, Fisker Karma czy nadchodzący Ram 1500 Ramcharger, korzystają z tego systemu, ale jest ich niewiele.

Hybrydy typu plug-in (PHEV)

Pojazd hybrydowy typu plug-in (PHEV) to udoskonalona wersja hybrydy równoległej, z większym akumulatorem, który można ładować z sieci, co pozwala pojazdowi na jazdę wyłącznie na energii elektrycznej na określonym dystansie (od 11 do 82 km, zgodnie z EPA 2024). Chevrolet Volt (2011–2018) był pionierem w tej dziedzinie, umożliwiając wielu użytkownikom codzienne podróżowanie wyłącznie na energii elektrycznej.

Samochody PHEV, takie jak Toyota Prius Prime, RAV4 Prime oraz modele Hyundai, Kia i Jeep 4xe, są zbudowane z równoległymi układami hybrydowymi. Jednak bez regularnego ładowania modele te działają jak zwykłe hybrydy, ale są cięższe i droższe.

Łagodne hybrydy

W pojazdach typu mild hybrid silnik elektryczny nie jest wystarczająco mocny, aby samodzielnie napędzać pojazd. Zazwyczaj znajduje się on pomiędzy silnikiem spalinowym a skrzynią biegów lub jest zintegrowany z układem rozrusznika.

System wykorzystuje małą baterię do magazynowania energii pochodzącej z hamowania rekuperacyjnego lub nadmiaru mocy silnika, co wspomaga przyspieszanie i oszczędzanie paliwa, choć jest mniej wydajny niż w przypadku pełnej hybrydy.

Układy mild hybrid zwykle działają przy napięciu 48 V, zapewniając lepszą wydajność niż konwencjonalne układy 12 V, ale przy niższych kosztach niż pełne układy hybrydowe (280–400 V).

Reklama

Source: https://baonghean.vn/cac-loai-xe-hybrid-nguyen-ly-van-hanh-cau-tao-va-uu-nhuoc-diem-can-biet-10304494.html