Pojazdy hybrydowe odnoszą się do połączenia silników spalinowych i silników elektrycznych w celu osiągnięcia lepszej efektywności paliwowej i niższej emisji. Jednak pojazdy hybrydowe nie są koncepcją jednolitą; dzieli się je na MHEV (pojazdy elektryczne typu Mild Hybrid) i PHEV (pojazdy hybrydowe typu plug-in) w zależności od roli silnika elektrycznego i sposobu ładowania akumulatora. Jakie są różnice między tymi dwoma typami i który z nich jest dla Ciebie bardziej odpowiedni? Przedstawmy je pokrótce poniżej.

Zasada działania

MHEV: Do silnika spalinowego dodano silnik elektryczny o małej mocy, zwykle zasilany akumulatorem 48 V. Ten silnik elektryczny nie może samodzielnie napędzać pojazdu, a jedynie wspomaga silnik spalinowy w sytuacjach takich jak start-stop i przyspieszanie, zmniejszając zużycie paliwa i emisję spalin.

W pojazdach MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicles) występują dwie formy silników elektrycznych: BSG (rozrusznik napędzany paskiem) i ISG (zintegrowany generator rozrusznika).

BSG: Połączony z silnikiem za pomocą paska, może zapewnić moment obrotowy podczas uruchamiania silnika lub odzyskiwać energię podczas hamowania.

ISG: Zainstalowany bezpośrednio pomiędzy silnikiem a skrzynią biegów, może skuteczniej kontrolować prędkość i moment obrotowy silnika.

W akumulatorach MHEV stosowane są zazwyczaj akumulatory litowo-jonowe o małej pojemności, które nie wymagają zewnętrznego ładowania. Ładowanie i rozładowywanie akumulatorów odbywa się głównie za pomocą transformatora prądu stałego/DC, który przekształca napięcie 48 woltów w napięcie 12 woltów lub inne wymagane napięcie.

Pojazdy MHEV działają w następujących trybach:

Tryb Start-Stop: Gdy pojazd się zatrzyma, silnik automatycznie się wyłącza, a silnik elektryczny pozostaje gotowy. Gdy potrzebny jest rozruch, silnik elektryczny szybko i płynnie uruchamia ponownie silnik.

Tryb wybiegu: Gdy pojazd toczy się na biegu jałowym, silnik automatycznie się wyłącza, a silnik elektryczny utrzymuje pojazd w ruchu. Gdy potrzebne jest przyspieszenie, silnik automatycznie uruchamia się ponownie i współpracuje z silnikiem elektrycznym.

Tryb przyspieszania: Gdy pojazd przyspiesza, zarówno silnik spalinowy, jak i silnik elektryczny jednocześnie zapewniają moment obrotowy, zwiększając osiągi pojazdu.

Tryb regeneracji: Kiedy pojazd hamuje lub zwalnia, silnik wyłącza się lub zmniejsza moc, a silnik elektryczny działa jak generator, odzyskując energię hamowania w celu ładowania akumulatora.

Zasada działania pojazdów MHEV jest stosunkowo prosta, ale skutecznie poprawia oszczędność paliwa i emisję spalin. Pojazdy MHEV mogą zmniejszyć zużycie paliwa i emisję CO2 o około 10–15%.

Z drugiej strony pojazdy PHEV (hybrydowe pojazdy elektryczne typu plug-in) łączą silniki elektryczne i silniki spalinowe, zapewniając bardziej wydajny i przyjazny dla środowiska tryb jazdy. Pojazdy PHEV posiadają port ładowania, który umożliwia zewnętrzne ładowanie akumulatora. Mogą także ładować akumulator poprzez silnik lub hamowanie regeneracyjne. W zależności od warunków jazdy pojazdy PHEV mogą wybierać pomiędzy trybem wyłącznie elektrycznym, trybem hybrydowym lub trybem zwiększającym zasięg.

W trybie całkowicie elektrycznym pojazd jest zasilany wyłącznie przez akumulator i silnik elektryczny, co nadaje się do jazdy na krótkich dystansach z małą prędkością.

W trybie hybrydowym silnik i silnik elektryczny zapewniają moc jednocześnie lub zamiennie, odpowiednią do jazdy na średnich i długich dystansach z dużą prędkością.

W trybie zwiększania zasięgu silnik służy wyłącznie do ładowania akumulatora i nie napędza bezpośrednio kół, co zwiększa zasięg jazdy, gdy poziom naładowania akumulatora jest niski.

Zalety i wady:

MHEV (łagodny hybrydowy pojazd elektryczny):

Zalety:

• Poprawia płynność uruchamiania i zatrzymywania silnika oraz wrażenia z jazdy.
• Zmniejsza zużycie paliwa i emisję spalin przez silnik.
• Zmniejsza zależność od pojemności baterii i infrastruktury ładowania.
• Obniża koszt i wagę systemów hybrydowych.

Niedogodności:

• Nie można uzyskać trybu jazdy wyłącznie elektrycznej.
• Nie kwalifikuje się do zachęt politycznych w zakresie pojazdów wykorzystujących nowe źródła energii.
• Nie poprawia znacząco osiągów pojazdu.

PHEV (hybrydowy pojazd elektryczny typu plug-in):

Zalety:

• Może osiągnąć tryb jazdy czysto elektryczny, odpowiedni do jazdy na krótkich dystansach przy niskiej prędkości.
• Kwalifikuje się do zachęt politycznych w zakresie pojazdów wykorzystujących nowe źródła energii, takich jak ekologiczne tablice rejestracyjne i bezpłatny parking.
• Można ładować akumulator za pomocą zewnętrznego źródła zasilania, zmniejszając zależność od benzyny.
• Można wykorzystać silnik do ładowania akumulatora, zwiększając tym samym zasięg jazdy.

Niedogodności:

• Wymaga zarówno ładowania, jak i tankowania, co zwiększa koszty operacyjne i niedogodności.
• Zależy od dystrybucji i dostępności infrastruktury ładowania, co może wiązać się z potencjalnymi wyzwaniami w zakresie ładowania.
• Wiąże się to z większą pojemnością akumulatorów oraz dodatkowym kosztem i wagą systemów hybrydowych.

Podsumowując, zarówno MHEV, jak i PHEV mają swoje zalety i wady. Jeśli chcesz tylko nieznacznie poprawić zużycie paliwa, wolisz nie wydawać zbyt dużo pieniędzy i nie chcesz mieć kłopotów z ładowaniem, dobrym wyborem może być MHEV. Jeśli Twoim celem jest minimalizacja emisji, czerpanie korzyści z nowej polityki energetycznej i chcesz zainwestować więcej pieniędzy i czasu w ładowanie, wówczas PHEV może być dla Ciebie lepszym rozwiązaniem.