Jaké jsou hlavní výhody hybridů aneb proč se hybridní systémy používají

Jaké jsou hlavní výhody hybridů aneb proč se hybridní systémy používají
Fotografie: Mitsubishi
  • Jsou různé úrovně hybridních systémů a není jednoduché se v nich zorientovat
  • V tomto seriálu se budeme detailněji věnovat hybridním pohonům
  • Tento první díl věnujeme obecně výhodám hybridních systémů, tedy důvodům pro jejich vznik

Nejdříve trochu pojmologie. Hybridní poháněcí systémy pracují se dvěma nebo více zdroji práce současně, přičemž jejich inteligentně řízenou kooperací vznikají výhody, zpravidla prospívající efektivitě. Každý ze zdrojů musí mít vlastní, oddělený zásobník energie, ať už ve formě palivové nádrže, akumulátoru či třeba zásobníku stlačeného vzduchu. V automobilovém průmyslu se nejvíce rozšířily hybridy kombinující elektrický a spalovací motor, i když uplatnění, zejména v motorsportu, našel i klasický mechanický setrvačník (KERS) a bývalý koncern PSA (dnes Stellantis) experimentoval se stlačeným vzduchem, přičemž systém Hybrid Air v roce 2013 představil jako hotový a připravený do sériové výroby o tři roky později (k níž ovšem nikdy nedošlo). V minulosti se zkoušely i různé jiné kombinace, jim se ale budeme věnovat později v samostatném článku.

Jaké jsou výhody hybridních pohonů? – Proč se hybridní systémy používají a čím se od sebe liší?

Myšlenka hybridního pohonu je jednoduchá. Automobil s ortodoxním pohonem (zpravidla spalovacím) mění při zpomalování cennou kinetickou energii na teplo prostřednictvím třecích brzd a tím ji maří. Efektivnější by tedy bylo ji zrekuperovat. A tento úkol má hybridní systém. Pokud se podržíme výše zmíněného nejběžnějšího typu, je mezi motor a kola vřazen startérgenerátor schopný vyvíjet sílu a roztáčet kola (ať už samostatně, či ve spolupráci se spalovacím motorem). Při zpomalování se pak nejdříve pokouší maximum mechanické energie přeměnit zpět na elektrickou a teprve poté, co nejsou splněny všechny podmínky pro úspěšnou rekuperaci (funkčnost systému, jeho uživatelská aktivace, je-li přítomna, baterie schopná přijímat další energii či nepřekročení maximálního výkonu generátoru), samočinně a co nejplynuleji (na tom si řada výrobců, v čele s Daimlerem, v minulosti vylámala zuby) aktivuje klasické kolové brzdy. Výsledek je tedy jasný; část kinetické energie, která by se jinak zmařila, je přeměněna na znovuupotřebitelnou elektrickou energii. A ta se mění prostřednictvím pohonu kol zpět na mechanickou práci.

Schéma pohonu Škody Octavie e-TEC (mild-hybrid)
Mild-hybrid je například Škoda Octavia e-TEC

Tímto způsobem lze ušetřit pětinu až čtvrtinu pohonných hmot a v případě dostatečně velké baterie absolvovat celé úseky ryze na elektrický pohon – například v nízkoemisních zónách. A dostanete plynulejší zrychlení podpořené elektromotorem. V optimálních podmínkách se spalovací motor v hybridním režimu ve městě probouzí k životu sotva 50 % času; hybridy jsou konstruované tak, aby zatáčely, brzdily, chladily a používaly všechna komfortní i bezpečnostní zařízení i se zhasnutým spalovacím motorem.

Schéma plně hybridního systému Toyoty RAV4
Známým průkopníkem plnohodnotných hybridů je Toyota

Dostatečně silný elektromotor také dokáže doplnit při pružných akceleracích chybějící newtonmetry a nejen ušetřit spalovacímu motoru námahu v režimech, v nichž je nejméně hospodárný, ale také dosáhnout dobré dynamiky i s relativně slabou spalovací jednotkou. Pokud je hybrid spojen s bezestupňovou převodovkou, ať už variátorovou (CVT, dříve Honda), nebo planetovou, případně jde o sériový nebo sériově-paralelní hybrid s možností jízdy bez mechanické vazby mezi koly a spalovacím motorem (Mitsubishi, aktuálně Honda), může být spalovací motor nastavený tak, aby pracoval s trvale otevřenou škrticí klapkou a eliminoval čerpací ztráty, případně rovnou v tzv. Atkinsonově cyklu s opožděným uzavřením sacích ventilů omezujícím kompresní odpor. Obojí vede k hospodárnějšímu běhu motoru.

Plug-in hybridy dokáží částečně fungovat jako elektromobily

Samostatnou kapitolou jsou tzv. plug-in hybridy (PHEV). Ty umožňují ujet celé desítky kilometrů bez lokálních emisí a bez jediného naskočení motoru. Stačí přes noc nabít a dojedete do práce či na nákup čistě elektricky. A díky výrazně silnějšímu elektromotoru než u běžného hybridu se při tom ani nemusíte příliš omezovat v dynamice. PHEV také mají ve většině případů (normované emise CO2 menší než 50 g/km) nárok na nejrůznější daňové i jiné úlevy. Podnikatelská auta jsou například v Česku aktuálně osvobozena od silniční daně a navíc můžete získat speciální poznávací značky, začínající znaky „EL“, díky nimž momentálně nemusíte platit dálniční poplatky ani parkování ve vyhrazených zónách v Praze a většině krajských měst (s výjimkou Pardubic, Ústí nad Labem a Zlína), stačí jen symbolický roční poplatek a/nebo podání speciální žádosti.

Plug-in hybridní pohon vozu Mitsubishi Outlander PHEV
Největším průkopníkem plug-in hybridního pohonu je Mitsubishi Outlander PHEV

Poslední zmíněné plug-in hybridy jsou tedy již na půli cesty k elektromobilu. Dobře zkonstruovaný plug-in hybrid dokáže při každodenních krátkých trasách fungovat jako elektromobil a využívat pouze elektrický pohon. Spalovací motor pak slouží jako pomoc na delší cesty. V dalších dílech seriálu se podíváme na historii hybridních systému a poté podrobněji rozebereme jednotlivé typy hybridních pohonů.

Související články
Diskuze ke článku
V diskuzi zatím nejsou žádné příspěvky. Přidejte svůj názor jako první.
Přidat názor

Nejživější diskuze