Hibridinis automobilis - tai transporto priemonė, kurioje energijai gauti naudojami du ar daugiau energijos šaltinių. Dažniausiai tai yra derinys iš tradicinio vidaus degimo variklio, elektros variklio ir specialios akumuliatoriaus sistemos. Tai leidžia efektyviai išnaudoti tiek elektros, tiek vidaus degimo variklio generuojamą energiją.
Hibridinio automobilio veikimo principas
Hibridiniame automobilyje veikia du jėgos agregatai: vidaus degimo variklis (dažniausiai benzininis) ir vienas ar keli elektriniai varikliai. Variklis atgyja, kai išsenka baterija, leidžianti transporto priemonei be pertrūkių važiuoti kaip įprastam hibridui. Važiuodamas automobilis pakaitomis naudoja elektrinę, hibridinę (benzinas + elektra) ir benzininę pavarą, priklausomai nuo situacijos.
- Elektrinis režimas: Hibridinis automobilis visada paleidžiamas tik elektriniu režimu, nes elektrinis variklis veikia efektyviau. Miestuose, kur tenka važiuoti lėtai arba nuolat sustabdyti ir iš naujo paleisti automobilį, hibridinis automobilis automatiškai naudoja elektrinę pavarą. Tai užtikrina lankstesnį vairavimą ir geresnį įsibėgėjimą, lyginant su automobiliu, varomu vidaus degimo varikliu. Esant nedideliems atstumams mieste, su hibridiniu automobiliu galima keliauti visiškai be jokių degalų, o tik veikiant elektros varikliui! Jis ypatingai pasitarnauja tada, kai benzininio variklio sąnaudos būna išties nemažos atliekant tokius veiksmus, kaip: pajudant iš vietos, važiuojant atbuline eiga, parkuojantis ir pan.
- Benzininis režimas: Greitkelyje, kai automobilis važiuoja pastoviu greičiu, dauguma atvejų naudojama benzininė pavara. Hibridinis automobilis važiuos net jei traukos akumuliatorius išsikrovė (tokiu atveju bus naudojama tik benzininė pavara). Žinoma, važiuojant ilgesnius atstumus, automatiškai įsijungia įprastas benzininis variklis. Abiem atvejais automobilis be priekaištų veiks, jei naudosite vien benziną.
- Hibridinis režimas: Automobilio kompiuteris gali pats parinkti, kada naudoti elektros variklį, vidaus degimo variklį ar jų abiejų derinį, optimizuojant efektyvumą ir našumą pagal važiavimo sąlygas. Pavaros perjungiamos automatiškai, atsižvelgiant į pageidaujamą akceleraciją, vietovės reljefą ir akumuliatoriaus įkrovos lygį.
Šiuolaikiniai masinės gamybos hibridiniai elektriniai automobiliai prailgina baterijos įkrovimą panaudodami variklį, kuris suka generatorių. Be to, hibridas suteikia daugiau laisvės: net jei akumuliatorius išsikrautų, automobilis toliau važiuos varomas benzininio variklio, kaip ir bet kuris standartinis automobilis su vidaus degimo varikliu.
Hibridinių automobilių tipai
Hibridiniai automobiliai yra visur, tačiau, atsižvelgiant į tai, kad yra lengvų hibridinių, visiškai hibridinių ir iš tinklo įkraunamų hibridinių automobilių, suprasti šią technologiją gali būti sunku.
Visiškai hibridiniai automobiliai (angl. Full Hybrid, HEV)
Visiškas hibridas arba lygiagretusis hibridas naudoja vidaus degimo variklį ir elektros variklius automobiliui vairuoti vienu metu arba atskirai. Tai labiausiai paplitęs hibridinių transporto priemonių tipas, visiškos hibridai paprastai gali laikyti nedidelį kiekį elektros energijos. Ji gali būti naudojama papildomai galiai, kuri naudojama kartu su vidaus degimo varikliu, taip pagerinant degalų sąnaudas.
Kadangi elektros varikliai įmontuoti į transmisiją, visiškai hibridinė transporto priemonė taip pat gali persijungti ir važiuoti tik elektriniu režimu, nors paprastai tik nedideliu greičiu, kai reikia važiuoti mieste ir labai ribotą atstumą, nes akumuliatoriai yra palyginti maži. Tačiau dėl mažo akumuliatorių dydžio juos galima greitai įkrauti iki pilnos talpos naudojant variklį, todėl niekada nekyla klausimų dėl ridos ribojimo. Net jei akumuliatoriai visiškai išsikrauna, visada galite važiuoti naudodami tik benziną arba dyzeliną.
Lygiagrečioji hibridinė sistema kartu su švelniaisiais hibridais paprastai laikoma geriausiu hibridiniu variantu vairuotojams, kurie nuvažiuoja daug kilometrų. Be to, svarbu prisiminti, kad EV režimas gali sumažinti taršą mieste, tačiau elektra, kurią naudojate, daugiausia pagaminama deginant degalus variklyje. Tai reiškia, kad važiavimas tik elektriniu režimu iš tikrųjų yra mažiau efektyvus nei leidimas hibridinei sistemai atlikti savo darbą, parenkant geriausią važiavimo sąlygoms pritaikytą vidaus degalų ir elektros energijos derinį.
„Toyota“ ir toliau pirmauja visiškai hibridinių automobilių srityje, siūlydama įvairius automobilius, įskaitant „Prius“, „Corolla“, „Yaris“ ir RAV4. Siekdama atskirti savo hibridinius modelius nuo konkuruojančių gamintojų siūlomų iš tinklo įkraunamų hibridų, Toyota juos vadina savaime įkraunamais hibridais. „Toyota“ seserinis prekės ženklas „Lexus“ taip pat siūlo prabangesnius hibridinius automobilius, o kiekvienas jo modelis gali būti su hibridiniu varikliu.
Lengvi hibridai (angl. Mild Hybrid, MHEV)
Kaip ir visiški hibridai, lengvieji hibridai naudoja elektros variklį kartu su vidaus degimo varikliu, tačiau abu energijos šaltiniai negali būti naudojami nepriklausomai vienas nuo kito. Vietoj to, nedidelis elektros variklis naudojamas tik varikliui padėti. MHEV (angl. Mild Hybrid) - tai hibridinio automobilio veikimo principas, kur elektros variklis papildomai tiekia energiją vidaus degimo varikliui, taip padidindamas kuro ekonomiją, dinamiškumą pajudant iš vietos ir sumažindamas išmetamųjų teršalų kiekį. Paprastai tai yra pigiausias būdas įsigyti hibridinį variklį, nes lengvieji hibridai turi paprastesnę transmisiją, o jų galia ir efektyvumas yra nedideli.
Lengvosios hibridinės sistemos, kuriose naudojamas diržinis generatoriaus starteris, leidžia atgauti energiją stabdant ir tiekti ją į akumuliatorius. Šią energiją galima naudoti važiuojant atbuline eiga ir norint sušvelninti stabdymo ir įsibėgėjimo greitį. Tokios švelnios hibridinės sistemos siūlomos įvairiuose automobiliuose, pradedant „Suzuki Ignis“ miesto automobiliu ir „Swift supermini“, baigiant įvairiais „Mercedes“ ir „Audi“ modeliais. Pavyzdžiui, „Mazda2 Hybrid“ naudoja tokio tipo sistemą, kurioje elektros variklis ir vidaus degimo variklis veikia darniai, siekiant geriausios kuro ekonomijos. Sistema automatiškai reguliuoja vieno ar kito variklio darbą, užtikrindama sklandų ir malonų vairavimą, kartu patenkindama poreikius dėl dinamiškumo. Toks automobilis turi gana nedidelį veikimo nuotolį „tik elektra“.
Gamintojai vis dažniau siūlo ir sistemas, kurios nepadeda varikliui vairuoti automobilio. Jos padeda taupyti degalus, išgaudamos kinetinę energiją, kuri naudojama pagalbinėms automobilio elektros sistemoms maitinti, tačiau automobiliai su šia technologija kartais dar vadinami lengvaisiais hibridais.
Įkraunami hibridai (angl. Plug-in Hybrid, PHEV)
Įkraunamas hibridinis elektromobilis (arba PHEV) - tai hibridinis automobilis, kurį, kaip rodo pavadinimas, galima prijungti prie elektros tinklo ir įkrauti jo elektrines baterijas. Tai iš esmės priartina visiškai hibridinės transporto priemonės koncepciją prie visiškai elektrinės transporto priemonės koncepcijos, pridedant didesnes įmontuotas baterijas, kurias galima įkrauti iš išorinio maitinimo šaltinio, ir taip užtikrinant daug didesnį tik elektra varomos transporto priemonės veikimo nuotolį, nei būtų galima pasiekti naudojant visiškai hibridinę transporto priemonę.
PHEV (angl. Plug-in Hybrid) turi didesnės talpos akumuliatorių nei tradicinis hibridas, todėl jį galima įkrauti iš išorinio maitinimo šaltinio. Na, o naudojant elektros energiją su PHEV nuvažiuosite daug ilgesnį atstumą. PHEV vairavimas leidžia naudotis nemaža dalimi elektromobilio privalumų, tačiau neprarandamas vidaus degimo motoro suteikiamas praktiškumas ypač važiuojant ilgesnį atstumą ar didesniu greičiu.
Įkraudami automobilio akumuliatorius per naktį, galite pradėti važiuoti į darbą visiškai įkrautais akumuliatoriais ir naudotis visais tylaus, degalus taupančio elektrinio važiavimo režimo privalumais. Savininkai, kurie per įprastą dieną retai viršija automobilio nuvažiuojamą atstumą (paprastai apie 30 mylių) arba kurie prieš grįždami namo gali jį įkrauti kelionės tikslo vietoje, teoriškai gali eksploatuoti įkraunamą hibridinį automobilį nenaudodami benzininio variklio. Tai įmanoma, nes PHEV paprastai turi didesnės talpos akumuliatorius nei visiškai hibridiniai automobiliai, todėl galima važiuoti be teršalų, tačiau padidėja jų svoris. Pasibaigus įkrovai, galima važiuoti įprastu vidaus degimo varikliu, kaip ir visiškai hibridiniame automobilyje.
Nesenai atlikta apklausa parodė, kad daugelis iš tinklo įkraunamų hibridinių automobilių vairuotojų neišnaudoja visų technologijos privalumų ir naudoja juos kaip įprastus automobilius, niekada jų neįkraudami. Taip elgdamiesi dėl papildomo hibridinės sistemos svorio pasiekia prastesnes degalų sąnaudas nei važiuodami įprastu benzininiu ar dyzeliniu automobiliu.
Išleidžiant vis daugiau PHEV automobilių, aprėpiami visi rinkos kampeliai. „Toyota Prius PHV“ ir „Hyundai Ioniq PHEV“ yra įperkami šeimyniniai hečbekai, o visureigių pirkėjai taip pat gali mėgautis iš tinklo įkraunamais automobiliais „Mitsubishi Outlander PHEV“ ir „MINI Countryman S E PHEV“. Pirkėjams, norintiems įsigyti aukštesnės klasės automobilių, BMW, „Mercedes“ ir „Volvo“ siūlo iš tinklo įkraunamus modelius.
Hibridiniai automobiliai su padidintu pravažumu (angl. Range Extender, REX)
Kai kuriose sistemose vidaus degimo variklis naudojamas tik kaip generatorius. Tokie automobiliai vadinami ridą ilginančiais arba serijiniais hibridais ir yra varomi tik elektros varikliais, o vidaus degimo variklis neturi tiesioginės pavaros. Pavyzdžiui, „MX-30 R-EV“ turi unikalią rotorinę hibridinę sistemą. Joje ikoninis „Mazda“ rotorinis variklis naudojamas tik kaip generatorius krauti elektros bateriją, kuri varo visureigio ratus. Ši inovatyvi konstrukcija sujungia elektros variklio privalumus su aukštasūkio, paklusnaus rotorinio variklio charakteristikomis, todėl vairavimo patirtis yra sklandi ir maloni.
Akumuliatorių įkrovimas hibridiniuose automobiliuose
Akumuliatorius įkraunamas visiškai autonomiškai automobilį stabdant ir jam lėtėjant. Hibridiniai automobiliai kaupia energiją regeneracinio stabdymo metu, kuomet generatorius kinetinę energiją verčia elektra, kuri įkrauna akumuliatorių. Tam naudojama kinetinė energija ir vidaus degimo variklio darbas.
- Neįkraunami hibridai (E-TECH FULL HYBRID): Jei naudojamas neįkraunamas hibridinis automobilis (arba E-TECH FULL HYBRID), akumuliatorius įsikrauna važiuojant. Vairuotojui nieko specialiai daryti nereikia.
- Įkraunami hibridai (PHEV): Įkraunami hibridiniai automobiliai papildomai gali būti įkraunami prijungus juos prie elektros tinklo viešosiose arba namuose įrengtose įkrovimo stotelėse.
Benzininiai varikliai yra naudojami daugelyje hibridinių automobilių. Tikėtina, tokie varikliai dominuos ir artimiausioje ateityje. Benzinas išgaunamas iš naftos ir yra pagrindiniai degalai, tačiau jį įvairiais santykiais galima maišyti su etanoliu, gaunamu iš atsinaujinančių energijos šaltinių. Dyzeliniai hibridiniai automobiliai naudoja dyzelinius variklius energijai gauti. Dyzelinių automobilių taupumas kartu su hibridinėmis technologijomis gali gerokai padidinti nuvažiuotą atstumą. Daugelis dyzelių gali naudoti 100 % biodyzeliną. Jiems gali būti visiškai nebereikalingi naftos kilmės degalai (tačiau mišiniai yra labiau paplitę, ir tebenaudojami tokie naftos produktai kaip tepalai).
Hibridinių automobilių gamintojai nerekomenduoja pasibaigus degalams naudoti tik elektros energiją, nes taip galima išties pažeisti automobilio veikimo sistemą. Vis dėlto, renkantis hibridinius automobilius, reikėtų turėti omenyje, kad juose visada turi būti degalų.
Privalumai ir trūkumai
Hibridiniai automobiliai - vienas iš populiariausių pasirinkimų. Taip yra dėl to, nes šie automobiliai itin mažai teršia aplinką, tačiau su jais galima įveikti žymiai didesnį atstumą nei su elektromobiliais. Sujungus elektros ir vidaus degimo variklių technologijas, galima gauti ne tik itin dinamišką, tačiau ir maloniai vairuojamą, ekonomišką ir praktišką automobilį. Hibridinis automobilis yra universalesnis, nes jame naudojami dviejų rūšių varikliai.
Privalumai
- Ekonomiškumas: Hibridinis automobilis sunaudoja net 30 procentų mažiau degalų, o jo išlaikymas ir eksploatavimas kainuoja žymiai mažiau nei lyginant su benzininiu automobiliu. Kadangi hibridiniame automobilyje pakaitomis naudojamas benzininis, elektrinis arba abu varikliai, sunaudojama mažiau benzino, rečiau prireikia jo papildyti ir benzininis variklis lėčiau susidėvi. Tai didelis hibridinio automobilio pranašumas prieš įprastą benzininį automobilį.
- Ekologiškumas: Hibridinis automobilis tausoja aplinką, nes į ją neišskiria taršiųjų medžiagų. Kai naudoja elektrinį jėgos agregatą, hibridinis automobilis yra daug ekologiškesnis nei dyzelinis (nes neišmeta CO2). Maža to, kai naudoja elektrinę pavarą, hibridinis automobilis iš esmės tampa elektromobiliu: mažiau teršia, yra tylesnis ir važiuoja sklandžiau.
- Didesnis nuvažiuojamas atstumas: Hibridinio automobilio nuvažiuojamas atstumas didesnis nei benzininio, nes jame skirtingus energijos šaltinius galima naudoti pakaitomis.
- Komfortas ir vairavimo patirtis: Kaip ir elektromobilis, jis neturi mechaninės pavarų dėžės. Miesto vairuotojas skaičiuoti moka, todėl hibridinio automobilio pasirinkimas priklauso ir nuo kainos. Tiek elektrinis, tiek vidaus degimo variklis turi savo privalumų. Sujungus šias technologijas į vieną, galima gauti ne tik itin dinamišką, tačiau ir maloniai vairuojamą, ekonomišką ir praktišką automobilį. Sėdę už hibridinio automobilio vairo tikrai pajausite skirtumą.
- Ilgalaikiškumas ir priežiūra: Hibridiniam automobiliui rečiau prireikia degalinės, taip pat mažiau kainuoja variklio techninė priežiūra. Hibridinių automobilių detalės dyla lėčiau dėl mažiau naudojamų hidraulinių sistemų (jos reikalingos tik įsijungus benzininiam varikliui). Tiesą sakant, dėl hibridinės sistemos ypatybių, siūloma automobilį stabdyti tolygiau, o iš vietos pajudėti lėčiau. Šios taisyklės laikymasis, prisideda prie hibridinio automobilio mažesnio dėvėjimosi, o ir stabdžių diskai bei padangos dėvisi lėčiau.
Trūkumai ir aspektai, į kuriuos reikia atsižvelgti
- Velkamoji galia: Vis dėlto reikėtų paminėti, kad esant tokiai pačiai variklio galiai ir važiavimo greičiui, hibridinio automobilio velkamoji galia kartais būna mažesnė nei automobilio su benzininiu ar dyzeliniu varikliu. Hibridiniame automobilyje galite sumontuoti velkamąjį kablį ir vilkti kitą transporto priemonę, jei tai daryti leidžia kelių eismo taisyklės.
- Baterijos keitimas: Prie 10 metų ribos priartėję hibridiniai automobiliai smarkiai atpinga. Priežastis paprasta - baterijai gamintojas suteikia 8-10 metų garantiją. Pasibaigus garantiniam laikotarpiui baterijos keitimas gali šiek tiek kainuoti. Kuo naujesnis modelis, tuo baterija kainuoja brangiau. Derėtų atkreipti dėmesį, kad už senąją bateriją mokama kompensacija, tad pats pakeitimas kainuoja mažiau. Kiek tiksliai - priklauso nuo transporto priemonės amžiaus. Gamintojai baterijai garantiją duoda ir pagal ridą. Ji yra 100 000 mylių arba 160 000 kilometrų. Jei rida didesnė, garantija gali nebegalioti ir bateriją atsinaujinti teks už savo pinigus.
- Kaina: Tiek naujų, tiek naudotų hibridinių automobilių kaina yra gana panaši, kaip ir benzininių automobilių. Aišku, kad hibridiniai miesto visureigiai (SUV) yra brangesni nei įprasti sedanai.
Svarbu pabrėžti tai, kad hibridinis automobilis yra ne tik paprasta transporto priemonė, tačiau tai ir yra investicija į ateitį.
Technologiniai sprendimai ir inovacijos
Kuriant RENAULT hibridinius automobilius buvo pasinaudota ilgamete elektromobilių gamybos patirtimi. Be to, RENAULT parengė visą serviso infrastruktūrą, pritaikytą hibridiniams automobiliams: RENAULT konsultantai jau pasiruošę susitikti su jumis ir padėti atlikti automobilio techninę priežiūrą.
E-NAV arba prognozuojamojo hibridinio važiavimo funkcija: nustatydamas maršrutą automobilis prognozuoja, kada reikės važiuoti vidaus degimo, hibridiniu ar 100 % elektriniu režimu, atsižvelgdamas į maršruto reljefą ir vietovės pobūdį (miestas / užmiestis ir pan.).
Įvairių tipų ir konfigūracijų „Mazda“ hibridiniai automobiliai gali pradžiuginti: ekonomiškumu, našumu, malonumu būnant už vairo ar komfortu sėdint keleivio vietose. Plati modelių gama ir ne vienas hibridinio jėgos agregato tipas leidžia išsirinkti būtent tai, kas labiausiai atitinka poreikius ir lūkesčius. Tai - tik dalis privalumų.
Hibridiniai automobiliai vis dar apipinti įvairiomis legendomis ir mitais, kurie trukdo šioms transporto priemonėms tapti tikrų miestiečių transporto priemone. Technologijos vystosi taip greitai, jog automobilių gamintojai nespėja pristatinėti naujausių technologinių sprendimų, o žmonės netrunka pasimesti informacijos gausoje. Nenuostabu, jog kai kurie žmonės ne iki galo supranta kuo skiriasi elektromobiliai, nuo hibridinių ar hibridinių įkraunamų automobilių.
Gyvename įdomiais laikais, kai nuolat atsiranda naujų produktų: pigesni EV su daugiau įkrovimo galimybių, įvairūs ir šeimai tinkami įkraunami hibridai bei rafinuotesni ir visapusiškesni hibridai.
Rinkos tendencijos ir perspektyvos
2007 m. keletas gamintojų pranešė, kad automobiliai turės hibridinių elektrinių technologijų savybių, kad sumažintų degalų sunaudojimą. 2000 m. buvo išvystyta prijungiamų hibridinių elektrinių automobilių technologija. Šiuo metu rinkoje yra vis daugiau hibridinių automobilių - nuo hečbekų iki visureigių - ir vis daugiau pirkėjų įprastus benzininius ir dyzelinius automobilius keičia į vienokius ar kitokius hibridinius automobilius. Daugelis automobilių gamintojų įsipareigojo perkelti savo modelių gamą į elektrifikuotus modelius, todėl tikėtina, kad po kelerių metų dauguma parduodamų automobilių bus vien tik elektriniai arba hibridiniai.
2013 metais Lietuvoje įregistruotas 131 hibridinis automobilis. Perkamiausi - „Lexus“ modeliai (jų įregistruota 70 vnt., 2012 m. - 85). „Toyota“ modelių parduota nuo 37 vnt. 2012 m. iki 57 vnt. 2013 m. 2013 m. įregistruoti 2 nauji elektromobiliai („Nissan Leaf“ modeliai). Hibridinis automobilis - tikro miestiečio transporto priemonė. Dėl šios priežasties susidomėjimas šia automobilių rūšimi yra labai didelis.
tags: #hibridinis #automobilis #savoka