Iako prelazak na potpuno električne automobile od sredine sljedećeg desetljeća nije više toliko izvjestan kao što se donedavno činilo, s druge je strane sasvim izvjesno da će u skoroj budućnosti određeni stupanj elektrifikacije pogona biti prisutan u praktički svakom novom automobilu.
Razlog je jasan - hibridizacija donosi smanjenje emisije CO2, a time i penalizacije koju u Europi plaćaju proizvođači. Koliko manje? Ugrubo, možemo govoriti o smanjenju od nekih desetak ili čak nešto više g/km prema WLTP protokolu mjerenja, a ako uzmemo u obzir da svaki gram koji prelazi granicu od 95 g/km (eventualno nešto više sukladno prilagodbi prema masi vozila) donosi 95 eura penalizacije, lako je izračunati da to proizvođače rasterećuje za barem tisuću eura.
Profitiraju li jednako i kupci? Naravno da ne! Dodatne električne komponente – sasvim logično – povećavaju proizvodne troškove i cijenu vozila, no vozači i vlasnici barem se mogu tješiti nešto nižom potrošnjom. Kolike su realne uštede goriva zahvaljujući hibridizaciji?
Odgovor nije jednoznačan i ovisi o snazi električnih komponenti, ali i vrsti vozila. Za početak, razjasnimo što je ‘blagi hibrid’ i po čemu se razlikuje od ‘pravog’, električnog hibridnog pogona. Najispravnije bi bilo reći da kod blagog hibrida automobil nikada ne pokreće samo elektromotor, već je njegova uloga tek podrška motoru s unutarnjim izgaranjem, dok se ‘pravi’ hibrid može kretati i samo na struju. Ipak, i među blagim hibridima postoje razlike, koje se prije svega odnose na način kako je elektromotor povezan s motorom i snagu elektromotora, koja je, pak, u izravnoj vezi s naponom sustava.
Najčešće je elektromotor, koji je ujedno i generator, s glavnim pogonskim motorom povezan putem remena i nalazi se otprilike na istom mjestu na kojem je inače alternator. Remenski prijenos ujedno postavlja i granice snage uređaja (u pravilu oko 4 do 5 kW, no može i više), no uspješno ublažava udare pri uključivanju i isključivanju, omogućavajući, primjerice, ‘meko’ i uglađeno ponovno startanje motora nakon zaustavljanja na semaforu.
Pri usporavanju, a još intenzivnije pri kočenju, elektromotor postaje generator i dio kinetičke energije vozila, koja bi se inače u vidu topline raspršila u okoliš, pretvara u električnu energiju. A da biste imali funkcionalan blagohibridni sustav, trebate i bateriju prikladnog kapaciteta koja će skladištiti tu energiju. Obično su to litij-ionske baterije mnogo manjeg kapaciteta nego kod električnih vozila (oko 0,2-0,3 kWh), ali opet dovoljno velike da pohrane značajnu količinu energije. Da ne bude zabune, blagi hibridi i dalje imaju klasični 12-voltni akumulator koji ima istu ulogu.
A na što se troši regenerirana energija? Kod blagih hibrida prvenstveno na napajanje sve brojnijih električnih trošila u automobilu. Temeljna ideja je da se motor s unutarnjim izgaranjem rastereti proizvodnje elektrike, već da ju se koliko je god više moguće namakne prilikom usporavanja i kočenja. A ako je napunjenost Li-ion baterije dovoljno visoka, sustav će pomagati pri ubrzavanju, poboljšavati odziv na gas ili pak spriječiti gašenje motora ako ste, primjerice, nedovoljno stisnuli gas kod kretanja.
Ne manje važno je i to da blagi hibrid omogućava duže vrijeme zaustavljenog motora kod start-stop sustava, što posebno u gradskoj vožnji može donijeti značajne uštede. Snažnije izvedbe blagog hibrida, one s 48-voltnim sustavom i snažnijim električnim agregatom (10-15 kW), pružaju još više podrške i omogućavaju privremeno ‘gašenje’ motora čak i u vožnji, kao i njegovo trenutno ponovno pokretanje čim je potrebno više snage. Također, snažniji električni agregati ponekad su vezani izravno na zamašnjak motora i integrirani u mjenjač.
Kolike su onda stvarne uštede goriva zahvaljujući blagoj hibridizaciji? U praksi možemo govoriti o 0,3-0,4 l/100 km, što uz današnje cijene goriva nije zanemarivo. No, elektrifikacija donosi i neke dodatne benefite, o čemu možete pročitati u okvirićima. Pouzdanost? U teoriji, svaki dodatni sustav povećava rizik od kvarova, no podaci ‘s terena’ su ohrabrujući. Uostalom, čini se da elektro-skeptici u budućnosti ionako neće imati previše izbora.
Blagi hibrid s remenom
Gotovo nimalo veći od alternatora
Kod sustava blagog hibrida je električni agregat, koji može djelovati kao generator ili elektromotor, najčešće s motorom s unutarnjim izgaranjem povezan putem remenskog prijenosa i nalazi se otprilike na istoj poziciji kao inače alternator. Remenska veza donekle ograničava snagu koju agregat može predati ili preuzeti, ali omogućava ‘meko’ ponovno startanje motora nakon što se privremeno zaustavi npr. kod čekanja na semaforu. Blagi hibrid ima posebnu Li-ionsku bateriju, ali u automobilu je i dalje klasični 12-voltni akumulator, kao i uobičajeni elektropokretač za prvo startanje.
Dodatne koristi od elektrifikacije
Električni pogon raznih dodatnih sustava i uređaja
Osim uljne pumpe automatskog mjenjača (gore), elektrika sve češće pogoni i druge uređaje koje je ranije pokretao izravno motor putem remenskog ili zupčaničkog prijenosa. Na taj se način rasterećuje motor i smanjuje potrošnja, jer se uglavnom troši energija generirana i pohranjena pri kočenju i usporavanju, a rad tih uređaja lakše je prilagoditi opterećenju, s obzirom na to da ne ovisi o brzini vrtnje motora. Među njih možemo ubrojiti pumpu za rashladnu tekućinu motora, kompresor klima uređaja, ali i, primjerice, električni kompresor za prednabijanje. Snažan elektromotor praktički u trenu ubrza rotor kompresora, podižući tlak prednabijanja mnogo brže nego ispušnim plinovima pokretan turbopunjač i tako značajno ubrzava odziv. Zahvaljujući 48-voltnoj instalaciji moguće je jednostavnije realizirati i aktivni ovjes poput prilagodljivih stabilizatora.
Hibridizirani mališani
Najveći benefiti pri stani-kreni vožnji
Premda dodatna cijena blagohibridnog sustava i svih njegovih komponenti u omjeru najviše opterećuje manje i jeftinije automobile, upravo je kod njih, jer ih se najviše koristi u uvjetima gradskog prometa, prednost hibridizacije i najočitija. Naime, pri vožnji konstantnom brzinom na ravnoj cesti hibridizacija pogona praktički ne donosi nikakve uštede, no kada najveći dio energije trošite na ubrzavanje, a zatim često ponovno usporavate, kao što je slučaj u gradskoj vožnji, uz pomoć regenerativnog kočenja moguće je povratiti znatni dio te energije i zatim je ponovo koristiti.
Za sudjelovanje u komentarima je potrebna prijava, odnosno registracija ako još nemaš korisnički profil....