Hybridní auta jsou nejlepší při jízdě ve městě

Ropa, jako hlavní nositel energie pro dopravu, by při odhadovaném nárůstu počtu automobilů z dnešních 700 milionů na zhruba 1,3 miliardy za 20 let měla vydržet asi do roku 2040. Je tedy třeba s ní zacházet nejen šetrněji ale hlavně si jejím využíváním dále nekomplikovat naše životní prostředí. Ropa, jako hlavní nositel energie pro dopravu, by při odhadovaném nárůstu počtu automobilů z dnešních 700 milionů na zhruba 1,3 miliardy za 20 let měla vydržet asi do roku 2040. Je tedy třeba s ní zacházet nejen šetrněji ale hlavně si jejím využíváním dále nekomplikovat naše životní prostředí.

Pomineme-li první požadavek, který by měl během příštích deseti až dvaceti let vyřešit pohon dopravních prostředků bez závislosti na tradičních palivech, druhý požadavek je ještě o poznání naléhavější.

Škodlivé produkty hoření ropných produktů ve spalovacích motorech, oxid uhelnatý (CO), uhlovodíky (HC), oxidy dusíku (NOx), pevné částice a oxid uhličitý (CO2), představují s přibývajícím množstvím vozidel neúnosné zatížení prostředí ve kterém žijeme.

Je proto nanejvýš důležité se těchto nepříjemných produktů hoření postupně zbavovat. Otázka ale je, jakým způsobem se do toho pustit. Spalovací motor má sice ještě určité rezervy, ale ty situaci zásadnějším způsobem nevyřeší.

O slovo k tomuto tématu se začínají pozvolna hlásit automobily s hybridním pohonem.

Co je to hybrid?Pod pojmem hybridní pohon se v automobilové branži rozumí pohon, na kterém se podílí více než jedna hnací jednotka, bez ohledu na to, jaké druhy energie využívají. Při dnešním stavu techniky přichází zatím v úvahu jen kombinace spalovacího motoru s elektromotorem a dvěma zásobníky energie, tedy palivovou nádrží a elektrickými akumulátory.

Nejjednodušší formou hybridního pohonu je tzv.micro-hybrid, doplněný o jednotku startér/generátor, která umožňuje funkci Start and Go. Ta při zastavení vypíná chod motoru a následně ho spouští při rozjezdu.

Toto řešení s řemenem poháněnou jednotkou startér/generátor dnes používají například vozy Citroën C3 nebo Ford Fiesta. Tady odpadá elektrická podpora spalovacího motoru, přičemž snížení spotřeby a s tím i množství CO2 ve výfuku, se pohybuje kolem šesti procent.

Toho už by si naše peněženky mohly všimnout.

I brzdit se vyplatíO stupeň výš můžeme zařadit tzv.mild-hybrid, který pro podporu spalovacího motoru využívá úzký elektromotor umístěný v hnací větvi mezi ním a převodovkou. Ten opět pracuje buďto jako spouštěč motoru nebo jako generátor, využívající k dobíjení akumulátorů energii vznikající při brzdění vozu (rekuperace).

Vzhledem k jeho malému výkonu však není elektromotor použitelný pro čistě elektrický pohon. Tuto hybridní techniku pod označením IMA (Integrated Motor Assist) zvolila u svých současných modelů Civic a Accord automobilka Honda.

V případě vozu Accord , kde motor V6 s výkonem 176 kW podporuje 12 kW elektromotor, je úspora paliva oproti jeho klasické verzi ve městě 38 procent, na silnici pak 23 procent. 15 procent z těchto hodnot ale padne na konto funkce, která v určitých režimech jízdy vyřazuje některé pracovní válce z provozu.

I tak je úspora nákladů na pohonné hmoty velice příjemná.

Nejúspěšnější je PriusMezi vozy používající kombinovaný pohon patří nejvyšší příčka tzv. full-hybridu, kde je spalovací motor podporován relativně silným elektromotorem. Ten kinetickou energii brzdění mění na elektrickou, kterou dobíjí akumulátory a zvládne i samostatný pohon auta.

Díky podpoře elektromotoru může pak být v autě použit motor s menším objemem, s nižšími mechanickými ztrátami, což se v celkové energetické bilanci výrazně projevuje na úspoře paliva. Do této kategorie bychom mohli zařadit dnes jednoznačně nejúspěšnější hybrid Toyota Prius s originální technologií HSD (Hybrid Synergy Drive), který se sériově vyrábí již devět let – o tom jak hybridní pohon Priuse pracuje jsme psali ve 21.

STOLETÍ 5/2005. Optimální kombinací 50 kW elektromotoru a 57 kW motoru benzínového dosáhl Prius jízdních výkonů, srovnatelných s vozy poháněnými naftovým dvoulitrem. Ovšem normovaná spotřeba 4,3 l na 100 km a rapidně snížené škodliviny ve výfuku se dostaly na bezkonkurenční úroveň – například u CO2 to je 104 g/km.

Po zásluze získal pohon vozu Prius ocenění Motor roku 2004 a automobil samotný ohodnotila odborná porota titulem Vůz roku 2005. Toyota do aktivit týkajících se hybridního pohonu zapojila i svoji prémiovou divizi Lexus, jejíž luxusní vozy modelových řad RX a GS již s kombinací spalovacího motoru a elektromotoru jezdí.

Přitom model RX reprezentuje první hybridní automobil s pohonem všech kol. V tomto případě jeden ze dvou elektromotorů v systému zcela samostatně obstarává pohon kol zadní nápravy.

Rozjezd je dostatečně dynamický Jízda s hybridem nepřináší žádné záludnosti, které by řidiče mohly nějak překvapit. Rozjezd pomocí elektromotoru nebo za jeho přispění je dostatečně dynamický, protože vrchol točivého momentu elektromotoru vychází z nulových otáček.

Tuto vlastnost maximálně zhodnocuje BMW Active Hybrid BMW, když místo těžkých chemických akumulátorů používá drahé vysokovýkonné kondenzátory (Super Caps) uložené ve dveřních prazích. Ty dávající výkon 190 kW, ovšem po dobu pouhých tří sekund.

S výkonem sníženým na 65 kW mu dojde dech po deseti sekundách. Pro řidiče je velice zajímavé, že u hybridních vozů vyšší kategorie může na displeji přístrojové desky sledovat jak si elektronika pohrává s aktuálním tokem energií v systému, ovšem jenom jako pasivní pozorovatel.

Vzhledem k tomu, že elektromotor je využíván převážně v městském provozu, je u hybridů právě jízda ve městě jejich nejsilnější stránkou.

Další pokrok je na obzoruDá se očekávat, že v nejbližší době do vstoupí hybridních automobilů také naftový motor a motor benzínový s přímým vstřikem paliva, jejichž spotřeba sama o sobě je výrazně příznivější nežli u dnes hybridy využívaného benzínového motoru s klasickým vstřikem do sacího potrubí.

Zatím je brzdí jejich komplikované provedení, nicméně u Mercedesu už prototypy takových vozů jezdí (S 350 Direct Hybrid a S 320 CDI Bluetec Hybrid). Jejich vlastnosti by měly být pro kategorii hybridů dalším přínosem.

Pomohou hollywoodské hvězdy?Po hybridních automobilech je dnes značná poptávka a je velice dobře, že si jich konečně povšimli hlavně v USA, kde jako v černé díře mizí největší díl vytěžené ropy na světě.

Když se Američani zatím stále nehodlají smířit s menšími automobily, nechť alespoň jejich auta tolik neškodí. Hybridní automobily už objevila řada hollywoodských prominentů a hvězdy zdejšího filmového průmyslu, což by mohlo vést k jejich zpopularizování.

Ovšem při ročním prodeji 16 milionů automobilů v USA je letošních plánovaných asi 300 000 hybridů jenom kapka vody na rozpálenou plotnu.

Hybridů je zatím stále máloSkutečností je, že výroba hybridních automobilů je zatím značně omezená, ale automobilkám spěchají na pomoc i výrobci příslušenství (Bosch, Siemens), jejichž systémy se brzy dostanou do standardní nabídky.

Dosavadní prognózy hovoří o tom, že v roce 2015 bude ve vozovém parku Japonska a USA kolem čtyř procent hybridů, v západní Evropě se jejich podíl dostane asi na dvě procenta. Je však řada dalších odhadů, která tato čísla až ztrojnásobují.

Automobilky podle svých finančních možností na vývoji hybridů intenzivně pracují a tak je docela reálné, že do pěti let by mělo být na trhu až 50 různých hybridních modelů. V současné době jsou u nás z kategorie hybridů nabízeny Toyota Prius, Lexus RX 400h, Lexus GS 450h a Honda Civic .

Bohužel zatím bez jakýchkoliv finančních úlev, které by braly v úvahu jejich ekologicky příznivější provoz.

Jaké hybridní pohony známe? U sériových se veškerý výkon spalovacího motoru převádí prostřednictvím generátoru na elektrickou energii a vlastní pohon kol obstarává pouze elektromotor. Paralelní hybrid má oba motory propojeny s hnacími koly a podle jejich konkrétního zapojení se buď každý samostatně, či společně starají o pohon vozu.

Za smíšený hybridní pohon je považováno uspořádání, kdy spalovací motor může buď pouze pohánět kola, nebo jen vyrábět elektrickou energii, zvládne ale také obě tyto činnosti provozovat současně.

Nejprodávanější hybridToyota Prius je nejprodávanějším automobilem s hybridním pohonem na světě. Od roku 1997, kdy se poprvé objevil na japonském trhu, bylo těchto vozů, kombinujících benzínový motor s elektromotorem, prodáno celkem asi 450 000.

V Evropě a v severní části Ameriky se s prodejem modelu Prius začalo během roku 2000, ovšem největší nárůst zájmu o tento automobil začal v roce 2003, kdy Prius druhé generace přišel s vylepšeným pohonem Hybrid Synergy Drive.

Velká poptávka po celém světě přinutila japonskou automobilku, aby zvýšila výrobu a částečně jí přenesla i do zahraničí, konkrétně do Číny. V Evropě se v loňském roce prodalo více než 18 500 vozů Prius, letos by jich mělo být kolem 25 000.

Náskok automobilky Toyota v oblasti hybridů před Evropou se odhaduje až na deset let.

Jak jezdí hybrid?Pro koncepci HSD automobilů značek Toyota a Lexus obecně platí, že rozjezd vozu zajišťuje pouze elektromotor, při normální stejnoměrné jízdě se na pohonu může podílet jak benzínový motor tak elektromotor, přičemž přebytek energie se nechá využít pro napájení akumulátorů.

Příkaz ke zrychlení vozu plní obě hnací jednotky, během brzdění se pak automaticky přeměňuje pohybová energie automobilu prostřednictvím generátoru na elektrickou k dobíjení akumulátorů. Při každém zastavení se benzínový motor automaticky vypíná a rozjezd opět obstarává téměř bezhlučný elektromotor.

Autor: Ing. Pavel Biskup
Rubriky:  Auto-moto
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Jak si plave robodelfín?

Jak si plave robodelfín?

Plavání s živými delfíny již dnes není nic výjimečného, v době, kdy...
Technologie pro čtyřnohé miláčky: Americká armáda poskytne svým psům rozšířenou realitu

Technologie pro čtyřnohé miláčky:...

Že si americká armáda libuje v nejnovějších technologiích není žádnou...
Novinka v britské armádě: Dron s brokovnicí pomůže především ve městě

Novinka v britské armádě: Dron s...

Vskutku zajímavou zbraň dostala do vínku britská hexakoptéra i9. Dron disponuje...
S technologiemi to není vždy růžové! V robotických skladech Amazonu údajně přibývá zraněných…

S technologiemi to není vždy růžové! V...

Jak se zdá, snaha o automatizaci a zefektivnění výrobního procesu pomocí...
Filmová „studená válka“: Rusové se pokusí zastínit Cruisův projekt vlastním vesmírným natáčením

Filmová „studená válka“: Rusové se...

Na oběžné dráze zřejmě vypukne další konkurenční boj mezi dvěma...
Volvo XC60 B5: Elektrizující diesel ve světě čistoty

Volvo XC60 B5: Elektrizující diesel...

Volvo chce do roku 2025 v porovnání s rokem 2018 snížit uhlíkovou...
Až příliš spoléhala na techniku… Za loňskou nehodu autonomního vozu má pykat jeho „řidička“

Až příliš spoléhala na techniku… Za...

Psal se 18. březen roku 2018, když se na silnici v arizonském městě...
Fotbalová hvězda stane v čele projektu zaměřeného na zrakově postižené

Fotbalová hvězda stane v čele projektu...

Společnost OrCam Technologies, lídr na poli inovací založených na využití...
V Indii byl vynalezen robot na sběr kokosů

V Indii byl vynalezen robot na...

Také státy, od kterých se po technologické stránce neočekávají zázraky,...
Umělá inteligence z Česka pomáhá chytat zločince po celém světě

Umělá inteligence z Česka pomáhá...

Terorista, jenž se chystá nastoupit do letadla, vězeň, který se pod záminkou...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Objevili obří kočku

Objevili obří kočku

Kočku skutečně úctyhodných rozměrů se podařilo objevit archeologům v...
Slunatec nádherný se náležitě představil

Slunatec nádherný se náležitě...

Ačkoliv měří sice jen něco málo přes 40 centimetrů a jeho hmotnost dosahuje ani...
Rudolf II. se kvůli přísné etiketě málem udusil

Rudolf II. se kvůli přísné...

Zaskočí mu sousto a marně se snaží opakovaným kašláním dostat ho ven. Chybí mu vzduch a...
Smrt kvůli pokroku: Znáte šest objevitelů, které zabil vlastní vynález?

Smrt kvůli pokroku: Znáte šest...

Některé věci dnes už používáme téměř automaticky. Než vznikly, museli...
Želvušky pod ochranou

Želvušky pod ochranou

Co do velikosti jsou bezobratlé želvušky (Tardigrada) skutečně malými tvory –...
Proč opustili Vikingové Grónsko?

Proč opustili Vikingové Grónsko?

Byl to slavný Erik Rudý, kdo osídlil tento ostrov. Vikingové zde...
Jak si plave robodelfín?

Jak si plave robodelfín?

Plavání s živými delfíny již dnes není nic výjimečného, v době, kdy...
Proč není klávesnice abecedně?

Proč není klávesnice abecedně?

Za ta léta jsme si na pořadí písmen na počítačové...
Pacienty po covidu chtějí sledovat plicní lékaři

Pacienty po covidu chtějí sledovat...

Měl by člověk, který prodělal koronavirovou infekci, jít za pneumologem a...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.