Prehod na električna vozila, ki ga želi uveljaviti večina razvitih držav, ni mogoč čez noč. Celoten postopek bo trajal bo vsaj desetletje, še raje dve, sočasno s tem pa bo dozorevala tudi tehnologija, ki je v svetu avtomobilizma sprožila pravcato revolucijo. No, predvsem je poskrbela za hitrejši razvoj alternativ, med katerimi se zdi, da bodo v prihodnjih letih prednjačili hibridi vseh vrst in oblik. T. i. hibridi so vozila, opremljena s hibridnimi pogoni, torej kombinirajo motor z notranjim izgorevanjem (bencinski ali dizelski) s pogonom na elektriko. Ta kombinacija ustvari okolju bolj prijazna vozila, obenem pa voznikom ne povzroča strahu, da bi ostali nemočni, če bi njihovemu jeklenemu konjičku zmanjkalo električne energije v baterijah – po lastni nepazljivosti ali pa izven civilizacije.
Vozila, ki za pogon uporabljajo dva ali več različnih virov energije, pravzaprav niso popolna novost. Verjeli ali ne, prvo vozilo s hibridnim pogonom je luč sveta ugledalo že leta 1900, in sicer v Avstriji. Dunajski izdelovalec kočij Jacob Lohner je bil mnenja, da so avtomobili z bencinskimi motorji preveč glasni in smrdljivi. Ob pomoči mladega inženirja Ferdinanda Porscheja je zato izdelal prvi električni avtomobil, ki je uporabljal elektromotor v kolesu. Ta se je napajal z energijo iz baterij, ki so bile nameščene na ogrodju kočije. Čeprav je bilo vozilo Lohner-Porsche Elektromobil v izvirniku povsem električno, mu je nato Porsche dodal še motor z notranjim izgorevanjem, ki je skrbel za polnjenje baterij. Nastalo je prvo hibridno električno vozilo na svetu. In ni bilo od muh, zmoglo je namreč najvišjo hitrost 61 km/h. Bili so časi pionirjev. Že prvi kupec Elektromobila, Anglež E. W. Hart, je Porscheja prosil, če lahko elektromotor vgradi v vsa štiri kolesa. Rečeno, storjeno, Porsche je nevede postal tudi pionir štirikolesnega pogona. Lohner in Porsche sta našla kupce za okoli 300 Elektromobilov, nato pa je ideja o hibridnem pogonu zamrla.
Visoka teža in majhna zmogljivost baterij ter vse cenejša bencin in nafta sta avtomobilsko industrijo zapeljala daleč stran od načrtovanja hibridnih vozil. Dokler niso skoraj stoletje pozneje pri Toyoti splavili modela Prius. Na Japonskem trgu so ga ponudili že leta 1997, njegov pohod po zemeljski obli pa se je začel leta 2001. Drugi proizvajalci so Toyoto večinoma zgolj opazovali, le Honda se je odločila, da predstavi sorodno različico vozila in leta 1999 ponudila model Insight. A je bil izvirnik bistveno bolj uspešen, mejnik milijon prodanih Priusov je bil dosežen že leta 2007, več kot dve desetletji od njegove predstavitve pa Priusi in njihovi »sorodniki« pospešeno prihajajo iz proizvodnih trakov. K njihovi uveljaviti je veliko pripomogla prav razširitev ugleda okolju prijaznejšega vozila, zato so po njih radi posegali okoljsko ozaveščeni posamezniki in podjetja, zaradi v praksi dokazane trdoživosti pogonskega sklopa pa jih še danes cenijo taksisti širom sveta.
|
5 različic hibridnih pogonov Razvoj hibridnih tehnologij v svetu avtomobilskih pogonov je ustvaril kar pet vrst hibridov. Aktivni hibridni pogoni so rešitev, ki jo ima v mislih večina ljudi, ko beseda nanese na hibridno vozilo. Predstavljajo kombinacijo motorja z notranjim izgorevanjem in elektromotorja, pri čemer sta na pogonsko gred lahko povezana vzporedno ali zaporedno. Vozilo, opremljeno z aktivnim hibridnim pogonom, se lahko na krajše razdalje in ob manjših obremenitvah lahko spremeni v čistokrvno električno vozilo, pač dokler ima na voljo zalogo električne energije. Elektromotor ob zaviranju prevzame še vlogo alternatorja ter s pretvorbo kinetične energije v električno polni baterije. Pasivni hibridni pogoni prav tako postajajo čedalje bolj priljubljena možnost med proizvajalci, ki iščejo načine, kako zmanjšati izpuste CO2 svoje flote modelov. Sestavljeni iz klasičnega motorja in elektromotorja relativno majhnih zmogljivosti, ki primarnemu motorju z notranjim zgorevanjem na pomoč priskoči le takrat, kadar potrebuje več zmogljivosti, npr. pri pospeševanju. V praksi tako bencinskemu ali dizelskemu motorju pomaga predvsem z navorom, saj ga elektromotor razvije hipno. Priključni hibridni pogon (PHEV) je nadgrajena različica aktivnega hibridnega pogona. Zmogljivejši elektromotor in baterija tem vozilom omogočata daljši čas vožnje na elektriko, trenutna generacija vozil zmore okoli 50 do 80 kilometrov. Oznaka priključni pa nakazuje na to, da elektriko v vozilo »natankamo« na namenskih polnilnicah ali prek domače zidne vtičnice. Seveda se med polnjenjem baterije ne moremo voziti. Hibridi s podaljševalnikom dosega so še ena veja razvoja priključnih hibridnih pogonov. Predstavljajo vmesni člen med kategorijo hibridov in povsem električnih vozil, čeprav so zelo podobni slednjim, saj imajo vgrajen zmogljiv elektromotor in baterijski sklop, ki sta namenjena pogonu. V vozilu pa je vgrajen še »manjši« motor z notranjim zgorevanjem, katerega edina naloga je, da v navezi z generatorjem ustvarja električno energijo za primarni pogon. Mikrohibridne rešitve sicer avtomobilska industrija pozna že dolgo, najdemo jih v različnih vozilih. Pogosto so namenjene le zajemu električne energije, predvsem med zaviranjem, ali pa spreminjanju energije sonca v elektriko. Namen tovrstnih rešitev je razbremeniti alternator in preko tega tudi motor z notranjim izgorevanjem, rezultat pa so malenkostno boljše zmogljivosti in nekoliko nižja poraba goriva (ter nižji izpusti CO2). |
Vse bolj prepričljivi hibridi
Prevrtimo čas v leto 2023. Danes se hibridni pogonski sklop, sestavljen in prisilno polnjenega vsega 1,6-litrskega motorja ter baterije, uporablja celo v kraljevskem razredu motošporta – tekmovanju dirkalnikov Formula 1. Med klasičnimi hibridi ima najbolj pestro ponudbo Toyota, saj so prav vsi njeni osebni avtomobili na voljo kot hibridi, pionir Prius pa se je v peti generaciji iz grdega račka prelevil v pravega lepotca.
Japonskim proizvajalcem po naboru hibridnih vozil sledita korejska velikana Hyundai in Kia. Hyundai je bil prvi, ki je z modelom Ioniq v enem vozilu ponudil tri vrste pogona – klasični motor z notranjim zgorevanjem, hibridno pogonsko tehniko in električno gnano baterijsko vozilo. V prihodnje bo blagovna znamka Ioniq rezervirana le za električna vozila, so pa zato hibridnih genov deležni skorajda vsi modeli v ponudbi. Slovenskim kupcem sta, vsaj glede na prodajne številke, najbolj zanimiva modela Kona (ta je na voljo v vseh pogonskih različicah) ter Tucson, SUV, ki je z delno elektrifikacijo – na voljo je kot klasični ali priključni hibrid – veliko pridobil. Mite o tem, ali so 1,6-litrski hibridi kos zahtevnejšim vozilom, pa poleg bolidov F1 razblinja tudi eden največjih terencev Hyudai Santa Fe.
»Japonski« recept – kolesa žene elektromotor, bencinski pa dela elektriko
Strah pred prazno baterijo je močno prisoten med ljudmi, ki nimajo izkušenj z električnimi vozili ter še posebej vsemi, ki imajo prvič opravka z njimi. A elektrifikacija prometa se zdi neizbežna. Da bi premagali to razliko, so v Nissanu razvili prav poseben hibrid. Njegova vozila, v ponudbi sta že novi Qashqai in celo X-Trail z oznako e-POWER, sta tako opremljena z elektromotorjem in bencinskim motorjem, pri čemer pa kolesa poganja le elektromotor, bencinski pa skrbi za proizvodnjo elektrike. Na ta način voznik še vedno toči fosilno gorivo, sama vožnja pa je zelo podobna tisti v električnih vozilih, ki razvajajo s hipnim navorom in odličnimi pospeški. Prednost takšnega sistema je v tem, da bencinski motor deluje v optimalnem območju vrtljajev in z najboljšim kompresijskim razmerjem, kar poskrbi za veliko večjo učinkovitost in posledično manjša porabo goriva in izpust CO2 kot pri tradicionalnem motorju z notranjim zgorevanjem. Poleg tega je vožnja bolj uglajena zahvaljujoč manjšemu trušču motorja. Vsaj v teoriji, praksa pa kaže, da večja in težja vozila s tem sistemom posebej ob avtocestnih hitrostih niso pretirano varčna.
Podobno rešitev je s prenovljenim modelom MX-30 ubrala tudi Mazda. MX-30 je bil do sedaj čistokrvni električni avtomobil, z letošnjim letom pa je možno naročiti tudi vozilo, ki pod prednjim pokrovom skriva še bencinski motor. In to kakšen. Rotacijski, pogosto poimenovan tudi Wanklov motor z 830 kubičnimi centimetri delovne prostornine in enim rotorjem iz sebe iztisne kar 170 konjskih moči, pri čemer moč porablja za polnjenje baterije. Ta je sicer glede na električni MX-30 praktično prepolovljena, zato pa ima Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV vgrajen še 50-litrski rezervoar za gorivo, omenjena kombinacija pa naj bi temu tehnološkemu hibridnemu »čudu« omogočala domet več kot 600 kilometrov, preden bi bilo treba zaviti na črpalko ali e-polnilnico.
Prave večživke
Spomladi je Nissan predstavil še nov pristop v razvoju elektrificiranih pogonskih sklopov, poimenovan »X-v-1«. Ideja ni od muh: jedrne komponente povsem električnih in hibridnih pogonskih sklopov so zasnovali modularno, zato bodo uporabne za obe vrsti pogonov, kar bo do leta 2026 prineslo zmanjšanje stroškov razvoja in proizvodnje za 30 odstotkov (v primerjavi z letom 2019), saj jih bodo lahko proizvajali na isti proizvodni liniji. S pristopom »X-v-1« želi Nissan povečati konkurenčnost svojih električnih vozil in hibridnih vozil. Prototip pogonskega sklopa »3-v-1« je opremljen z modularno zasnovanimi elektromotorjem, inverterjem in reduktorjem, ki je načrtovan za uporabo v električnih vozilih. Prototip sklopa »5-v-1« pa poleg naštetih obsega tudi modularna generator in ojačevalnik, namenjen pa bo prvenstveno za uporabo v vozilih s hibridnim pogonskim sklopom.
Čeprav nekateri v avtomobilski industriji hibridom očitajo, da so slepa ulica razvoja in da bi veljalo vse sile usmeriti v razvoj električnih baterijskih vozil, pa vse bolj pestra ponudba hibridnih vozil na trgu vendarle dokazuje, da bodo prav hibridi z nami vsaj še kakšno desetletje, pri čemer bodo ponujali boljšo vozno izkušnjo od »klasike« ter varčevanje s porabo goriva in okoljem.
