10 věcí, které byste měli vědět o hybridech

13. 6. 2018

Automobily na hybridní pohon už běžně potkáme, jejich počet rychle roste. Pro většinu řidiček však zůstávají do určité míry záhadou. Seznamme se tedy s několika zajímavostmi hybridní technologie.

Největší úspěch sklidil plně hybridní pohon, který debutoval v Toyotě Prius. Spalovací motor je v něm spojený s generátorem a elektromotorem pomocí speciální převodovky. Pohon může fungovat jak v paralelním, tak v sériovém pracovním režimu, vůz ovšem může jezdit i čistě jen na elektřinu. V současnosti se toto řešení používá nejen Prius, ale i v další modely od Toyoty (Auris, Yaris, C-HR a RAV4).

Plně hybridní pohonná jednotka nemá převodovku v tradičním slova smyslu, nemá tedy ani zpátečku – při jízdě zpět se využívá elektromotor po změně směru jeho otáček.

Třebaže baterie dodávající energii během jízdy na elektropohon a s podporou spalovacího motoru produkuje stejnosměrný proud, elektromotor pohánějící automobil je trojfázový a vytváří proud střídavý. Toto řešení zásadně usnadňuje ovládání pohonu.

Baterie dodává proud o napětí více než 200 voltů, zvyšované elektrickým měničem napětí až na 650 voltů. Použití vysokého napětí umožňuje snížit napětí proudu pohánějícího elektromotor a použít kabely s menším průměrem, tj. omezit jejich hmotnost.

Za napájení motoru zodpovídá řídicí jednotka PCU, která mění stejnosměrný proud na trojfázový střídavý proud s počítačem precizně nastavovanými parametry. Změna frekvence proudu umožňuje ovládat otáčkovou rychlost motoru. Točivý moment, jenž vytváří, závisí na napětí, a změnou pořadí fází se provádí změna směru otáčení elektromotoru.

Zkonstruování náležitě výkonných měničů pro elektromotory bylo možné díky vynálezu IGBT tranzistorů, které se na trhu objevily teprve v 90. letech minulého století. Přestože je soustava jednotky PCU efektivnější, vyvíjí značné teplo a je tedy nutné ji chladit kapalinou, podobně jako spalovací motor.

Baterie při dobíjení a vybíjení produkuje velké objemy tepla, proto je vybaven aktivním chladicím systémem nuceného oběhu vzduchu. Udržování optimálních parametrů práce a precizní ovládání dobíjení a vybíjení akumulátoru pomocí počítače umožňuje, aby jeho životnost byla delší než 10 let.

Plně hybridní pohonná jednotka nemá alternátor ani starter, jejich funkci totiž plní generátor, který může fungovat také jako elektromotor při spouštění spalovacího motoru. Další, klasický akumulátor o napětí 12 voltů slouží k napájení elektronických a osvětlovacích systémů, dobíjí se přes měnič napětí připojený k instalaci vysokého napětí.

Třebaže k jízdě zpátky používá hybrid výhradně elektromotor a při jízdě vpřed elektromotor asistuje spalovacímu motoru, 100% energie spotřebované hybridem při jízdě pochází ze spalování pohonných hmot. Proto se vůz s plně hybridní jednotkou nemusí dobíjet ze zásuvky.

Pro snížení spotřeby hraje zásadní roli rekuperační brzdění, během něhož se brzdná energie mění na elektrickou a hromadí v akumulátoru. Původním zdrojem této energie je tedy spalování pohonných hmot spotřebovaných při rozjezdu a jízdě vozidla.

Během klidné jízdy po silnici stálou rychlostí dodává energii nezbytnou k pohybu vozidla spalovací motor i elektromotor. Spalovací motor pracuje v úsporném cyklu, spotřeba pohonných hmot je proto nízká.

Více na webu Toyota