Napęd hybrydowy nie jest jednym rozwiązaniem, lecz całą rodziną układów łączących silnik spalinowy z elektrycznym. Różnice między mildhybrydą, pełną hybrydą, plug-inem i range extenderem są duże, bo zmieniają sposób jazdy, oszczędność paliwa i codzienną wygodę użytkowania. To dlatego dwa auta z plakietką „hybrid” potrafią zachowywać się zupełnie inaczej.

Podstawą hybrydy jest zarządzanie przepływem energii między silnikiem spalinowym, elektrycznym i baterią. Nadwyżka energii z jednostki spalinowej może być zamieniana na prąd i magazynowana, a podczas hamowania układ odzyskuje energię kinetyczną i wykorzystuje ją później do napędu. System na bieżąco wybiera tryb pracy tak, aby całość działała możliwie sprawnie.

Po co w ogóle łączyć dwa napędy?

Hybryda pozwala połączyć zalety silnika spalinowego i elektrycznego w jednym aucie. W praktyce oznacza to niższe zużycie paliwa i lepszą reakcję na gaz, bo silnik elektryczny oddaje maksymalny moment obrotowy już od startu. W zależności od rodzaju układu oszczędność paliwa względem podobnego auta benzynowego wynosi około 15 do 30%.

Drugą korzyścią jest poprawa osiągów przy ruszaniu i przyspieszaniu. Połączenie obu napędów może skrócić sprint do zadanej prędkości o około 10 do 20%. To nie jest magia, tylko fizyka i elektronika, choć z zewnątrz całość bywa ukryta pod jednym, niewinnym znaczkiem na klapie.

Mildhybrid, czyli wsparcie zamiast samodzielnej jazdy

Mildhybrid to najprostsza forma elektryfikacji. Taki układ wykorzystuje zintegrowany rozrusznik-generator, który odzyskuje energię podczas hamowania i wspiera silnik spalinowy przy przyspieszaniu. Sam nie napędza auta niezależnie, ale pozwala częściej wyłączać silnik spalinowy przy postoju i toczeniu.

W praktyce mildhybryda pomaga głównie podczas ruszania, wyprzedzania i spokojnej jazdy ze stałą prędkością. Część takich układów współpracuje także z funkcją żeglowania albo odłączaniem części cylindrów. Akumulator w takim samochodzie ma zwykle około 1 do 2 kWh, a napięcie systemu sięga do 48 V.

Pełna hybryda potrafi pojechać na prądzie

Pełna hybryda działa według podobnej zasady, ale ma większą baterię i mocniejszy silnik elektryczny. Dzięki temu może poruszać się wyłącznie na prądzie, zwykle przy małej prędkości, nawet do około 50 km/h. To właśnie dlatego w mieście pełna hybryda potrafi być wyraźnie bardziej samodzielna niż mildhybryda.

Podczas normalnej jazdy układ stale miesza pracę obu napędów, a przy mocniejszym przyspieszaniu dołącza energię z baterii. Gdy auto zwalnia albo zjeżdża w dół, silnik elektryczny pracuje jako generator i odzyskuje prąd. Typowy akumulator takiego układu ma około 1 do 4 kWh, a zasięg czysto elektryczny zwykle mieści się w przedziale od 100 do 1000 metrów.

Plug-in hybrid ma sens wtedy, gdy naprawdę go ładujesz

Plug-in hybrid różni się tym, że jego baterię można ładować z zewnętrznego źródła prądu. Ma też większy akumulator i mocniejszy napęd elektryczny niż pełna hybryda, dlatego potrafi przejechać znacznie dłuższy odcinek bez uruchamiania silnika spalinowego. Przykładowo VW Golf GTE może pokonać na prądzie znacznie ponad 100 km i jechać w tym trybie także po autostradzie, do około 130 km/h.

Taki układ najlepiej sprawdza się wtedy, gdy auto wykonuje codzienne trasy mieszczące się w elektrycznym zasięgu i może być regularnie ładowane na początku oraz końcu podróży. Wtedy kierowca dojeżdża do pracy bez spalania paliwa, a na dalszą trasę nadal ma do dyspozycji silnik spalinowy. Akumulatory plug-inów mają zwykle od 12 do 40 kWh, a deklarowany zasięg elektryczny sięga nawet 200 km.

Range extender to elektryk z planem awaryjnym

Range extender stawia akcent inaczej niż klasyczny plug-in. W takim aucie głównym napędem jest silnik elektryczny, a jednostka spalinowa pełni zwykle rolę generatora, który doładowuje baterię. Na co dzień nie ma więc bezpośredniego połączenia silnika spalinowego z kołami.

Na rynku niemieckim dostępne są już takie modele marek BYD i Leapmotor, a wcześniej najbardziej znanym przykładem był BMW i3 z dodatkowym przedłużaczem zasięgu, oferowany od 2013 do 2018 roku. Po zwiększeniu pojemności baterii range extender zniknął z oferty tego modelu. Dziś koncept wraca głównie za sprawą producentów z Chin, którzy coraz śmielej patrzą na Europę.

Najważniejsze różnice w jednym miejscu

• MHEV: akumulator około 1 do 2 kWh, napięcie do 48 V, brak ładowania z gniazdka, elektryk tylko wspiera.
• HEV: akumulator około 1 do 4 kWh, napięcie 200 do 300 V, brak ładowania z gniazdka, krótka jazda na prądzie.
• PHEV: akumulator około 12 do 40 kWh, ładowanie z zewnętrznego źródła, jazda elektryczna nawet do 200 km.
• REEV: akumulator około 20 do 70 kWh, ładowanie z zewnętrznego źródła, napęd głównie elektryczny, zasięg elektryczny nawet do 350 km.

Moc systemowa nie zawsze jest do dyspozycji

W pełnych hybrydach i plug-inach warto odróżniać moc systemową od mocy samego silnika spalinowego. Pełna wartość pojawia się tylko wtedy, gdy oba napędy pracują razem, a bateria ma dość energii. Przy długiej jeździe autostradowej albo podczas podjazdu pod wzniesienie auto może więc częściej poruszać się z osiągami bliższymi mocy nominalnej jednostki spalinowej niż maksymalnej mocy całego układu.

To właśnie dlatego napis „hybryda” sam w sobie niewiele mówi. Dopiero wiedza o tym, czy auto jest mildhybrydą, pełną hybrydą, plug-inem czy range extenderem, pozwala ocenić, jak będzie jeździć, ile paliwa realnie oszczędzi i czy codzienna eksploatacja okaże się wygodna.

O autorze