Spojení benzínu a elektriky
Slovo „hybrid“ může v některých lidech evokovat podivné pocity. V současnosti je však v automobilovém průmyslu velmi často skloňované v souvislosti s takzvanými hybridními vozidly.
Hybridní poháněcí ústrojí kombinuje alespoň dva zdroje hnací síly, zpravidla spalovací motor a elektromotor. Snaží se přitom využít silné stránky jednotlivých součástí a potlačit jejich slabiny. Největší úspory paliva oproti výchozímu stavu a nejnižší emise regulované emisními normami Euro přináší kombinace zážehového motoru a elektromotoru.
U vznětových motorů není snížení spotřeby paliva hybridním systémem tak výrazné a navíc zůstává problém emisí pevných částic a oxidů dusíku. Spojení „hybrid+diesel“ není přesvědčivé ani z hlediska výrobních nákladů, neboť kombinuje drahý turbodiesel s drahými hybridními komponenty.
V částečně hybridním systému obstarává pohon vozidla ve všech situacích spalovací motor, zatímco elektromotor spalovacímu motoru jen usnadňuje svým výkonem práci v přesně definovaných situacích. Tato varianta hybridního pohonu je sice výrobně levnější, tomu však odpovídá také menší potenciál pro snížení spotřeby paliva. Obecně mají hybridní pohony největší potenciál pro snížení spotřeby paliva v hustém městském provozu s častým zastavováním, nicméně i při jízdě mimo město lze při vhodné konstrukci hybridního systému dosáhnout slušné úspory paliva. Přitom je dobré pamatovat na to, že technika vždy poskytuje jen určitý rámec možností. Nakolik budou tyto možnosti využity v praxi, to záleží na samotném uživateli, tedy řidiči.
Z hlediska funkce a přínosů pro uživatele je vhodné rozlišovat plně hybridní systémy (tzv. full hybrid) a částečně hybridní systémy (tzv. mild hybrid). V prvním případě jsou spalovací motor a elektromotor plnohodnotnými partnery, kteří se mohou při pohonu automobilu podle potřeby střídat nebo táhnout společně za jeden provaz. Díky tomu je v praxi možné realizovat režim čistě elektrického pohonu, což „mild hybrid“ neumí.¨
V čem se hybridy liší
Aby to ovšem nebylo tak jednoduché, tak i oba základní druhy hybridních pohonů lze ještě dále dělit. Existuje proto paralelní hybrid, sériový hybrid a dále jejich kombinace. Hlavní rozdíl mezi paralelním a sériovým hybridem spočívá v jednotlivých komponentech. Zatímco u paralelního hybridu je elektromotor a generátor integrován do jediné jednotky, má sériový hybrid tyto dvě součásti oddělené a tvořené tedy vždy samostatnou jednotkou. To znamená, že poháněcí elektromotor je pouze pohonem, tudíž negeneruje proud určený k dobíjení baterie.
Ještě složitější je pohon kombinovaný. Ten má podobné uspořádání, jako sériový hybrid, ale navíc ještě disponuje planetovým převodem. Převedeno do praxe, paralelní hybridní soustavou je třeba systém Honda IMA (Integrated Motor Assist), zatímco sériovým hybridem (do roku 2003) či v nejnovější verzi kombinovaným pohonem je systém Toyota HSD (Hybrid Synergy Drive).
Honda IMA
Zkratkou IMA označuje své hybridy společnost Honda již řadu let a jedná se tedy o systém paralelního hybridu. To znamená, že poháněcí elektromotor je současně generátorem proudu, určeného k dobíjení baterií. Ač si laická veřejnost obyčejně myslí, že hybridní Hondy nemohou být poháněny pouze a jen elektromotrem, je to pravda, byť ne zcela. Zde hodně závisí na konkrétních jízdních režimech.
Pokud budete sjíždět dlouhé táhlé klesání, budete se v tu chvíli pohybovat pouze a jen pomocí elektromotoru, byť ten v tu chvíli vůz sice pohání, ale jen částečně. Jeho hlavní činností je v daném režimu dobíjet baterie. Všechny modely Hondy využívají v kombinaci s hybridní soustavou stejný zážehový čtyřválec. Z nehybridních Hond byste jej našli třeba v původním novodobém Jazzu. V Civicu Hybrid a Insightu má objem 1,3 litru, v kupé CR-Z je o 0,2 litru větší. Výhodou systému IMA je relativně snadná opravitelnost a též sympatická jednoduchost. Nevýhodou fakt, že možnosti jízdy jen s využitím elektrické energie jsou dosti omezené.
Toyota HSD
V porovnání s Hondou je systém Toyoty o dost složitější. Jak už víte z úvodu, je jeho poslední generace založena na principu kombinovaného pohonu. V porovnání s Hondou IMA je zde tedy nejen oddělený elektromotor a generátor, ale navíc je zde přítomna ještě speciální planetová převodovka, výrobce nazývaná hybridní. Elektromotor je s převodovkou (a také se spalovacím motorem) zapojen do série, zatímco generátor MG1 je s nimi uspořádán paralelně. Součástí hybridního převodového ústrojí je tady kromě planetové převodovky také redukční dvoustupňová převodovka s řetězovým převodem, redukčním převodem a koncovým převodem. Na redukční převodovku pak přímo navazuje kuželový diferenciál přední nápravy. Uvedené řešení umožňuje v mnohem větší míře pohon ryze elektrický, byť jak se ukazuje, jistým limitem jsou použité baterie staršího metal-hydridového typu (modernější jsou lithium-ion). Faktem je, že stejné používá i systém Honda IMA.Zvláštní verzí systému HSD je takzvaný Plug-in, umožňující dobíjet baterie klasicky ze zásuvky. Na rozdíl od Hondy používá Toyota spolu s prestižní odnoží, značkou Lexus, vícero zážehových pohonných jednotek v kombinaci s elektromotorem. Pokud se zaměříme na poslední Prius či Auris HSD, pak tím vyvoleným je jednotka s objemem 1,5 litru, rozvodem DOHC a čtveřicí ventilů na válec. Dále nechybí proměnné časování sání VVTi.
