Hybridní pohon a rozdíly mezi jeho variantami

Hybridní pohon znamená, že auto pohání spalovací motor společně s elektromotorem a energii si ukládá do trakční baterie. Jednotlivé varianty se liší hlavně tím, jak velká ta baterie je, jestli auto dokáže jet čistě na elektřinu a jestli se dobíjí ze zásuvky. Mild hybrid motoru jen pomáhá, plný hybrid umí krátké úseky odjet elektricky a energii si vyrábí sám, plug-in hybrid se nabíjí kabelem a na elektřinu zvládne desítky kilometrů. Označení „hybrid“ na zádi tedy samo o sobě říká málo a vyplatí se vědět, co přesně se pod ním skrývá.

Co mají všechny hybridy společné

Základem je rekuperace. Při brzdění nebo jízdě z kopce pracuje elektromotor jako generátor, auto zpomaluje a pohybová energie, která by se jinak proměnila v teplo na brzdových kotoučích, putuje do baterie. Při dalším rozjezdu ji elektromotor vrací zpět. Proto hybridy nejvíc vyniknou ve městě, kde se neustále brzdí a rozjíždí, a nejméně na dálnici, kde se jede ustálenou rychlostí a rekuperovat není co.

Druhý společný rys je odlehčení spalovacího motoru. Ten má nejhorší účinnost při nízké zátěži a při prudké akceleraci z nízkých otáček. Elektromotor má naopak plný točivý moment od nuly, takže tyto nevýhodné režimy pokryje. Řada plných hybridů proto používá benzinový motor s Atkinsonovým cyklem, který je úsporný, ale v nízkých otáčkách slabší – a právě tam ho elektromotor zastoupí. Sám bych proto hybrid nehodnotil podle výkonu spalovacího motoru, ale podle toho, jak silná je elektrická část, protože ta určuje, jak často může motor zůstat vypnutý.

Mild hybrid, plný hybrid a plug-in v přehledu

U mild hybridu nahrazuje klasický alternátor a startér jeden silnější stroj, obvykle poháněný řemenem. Motor díky němu startuje rychle a tiše, při rozjezdu dostane přídavný točivý moment a při zpomalování se dobíjí malá baterie. Auto se ale řídí i chová jako běžný spalovací vůz. Podrobněji tuto techniku rozebírá článek o tom, co přináší mild hybrid se 48V systémem.

Plný hybrid má vysokonapěťovou soustavu a elektromotor dost silný na to, aby autem sám pohnul. Baterie je malá, takže elektrická jízda trvá stovky metrů až pár kilometrů, zato se neustále opakuje. Plug-in hybrid přidává baterii několikanásobně větší a palubní nabíječku. Jeho přínos stojí a padá s tím, jestli ho majitel opravdu nabíjí – tomu se věnuje text o tom, kdy plug-in hybrid dává smysl a kdy je zbytečný.

Jak se spojuje síla dvou motorů

Pod stejným názvem se schovávají dost odlišné konstrukce. Paralelní hybrid má elektromotor vložený mezi spalovací motor a běžnou převodovku, typicky dvouspojkovou nebo klasický automat s měničem. Oba motory tak pohánějí kola přes stejné převody a řazení je cítit jako u běžného auta.

Sériový hybrid kola pohání jen elektromotorem a spalovací motor slouží jako elektrárna, která roztáčí generátor. Tímto směrem jde například Nissan se systémem e-Power, do značné míry i Honda u pohonu e:HEV, kde se spalovací motor napřímo ke kolům připojuje až ve vyšších rychlostech.

Třetí cestou je dělení výkonu, které proslavila Toyota. Spalovací motor a dva elektrické stroje jsou spojeny planetovým soukolím, které plynule mění, kolik výkonu jde na kola mechanicky a kolik elektricky. Výsledek se navenek chová jako bezestupňová převodovka, proto se mu říká e-CVT, i když uvnitř není řemen ani variátor. Odpadá spojka, startér i alternátor, což je podle mě hlavní důvod, proč má tato koncepce pověst trvanlivého řešení: prostě v ní chybí díly, které se u běžných aut opotřebovávají. Cenou za to je typický zvuk motoru, který při plné akceleraci vyskočí do otáček a drží je, zatímco auto teprve zrychluje.

Která varianta se hodí k jakému ježdění

Při výběru bych začal tím, kde auto tráví nejvíc času, a teprve potom řešil výkon a výbavu. Pro městský a příměstský provoz bez možnosti nabíjení považuji za nejrozumnější plný hybrid, protože si energii vyrábí sám a od řidiče nechce žádnou změnu návyků. Kdo má vlastní zásuvku nebo wallbox a denně najezdí méně, než kolik auto zvládne na elektřinu, využije plug-in. A kdo jezdí převážně dlouhé dálniční trasy, tomu elektrická část pomůže nejméně, ať je jakákoli – tam mild hybrid stačí a těžká baterie je spíš přítěž.

U ojetého hybridu bych se díval nejdřív na stav trakční baterie a na to, jestli je k autu doložený servis u dílny, která s vysokonapěťovými systémy pracuje. Jakýkoli zásah do oranžově značené kabeláže a baterie patří výhradně do rukou vyškolených mechaniků; běžný majitel si vystačí s kontrolou provozních kapalin a pneumatik jako u každého jiného auta.

Hybrid není jediná alternativa k benzinu a naftě

Vedle hybridů existují i pohony, které mění samotné palivo. U benzinových motorů přichází v úvahu plyn, ovšem ne každý moderní motor ho snáší stejně dobře, jak popisuje článek o tom, co obnáší přestavba na LPG u moderních motorů. Na opačném konci technické složitosti stojí auta s palivovým článkem; proč se zatím neprosadila, vysvětluje text o tom, jaká úskalí má vodíkový pohon v osobních autech.

Než se do výběru pustíte, radím udělat jednu jednoduchou věc: dva týdny si zapisujte, kolik kilometrů denně najedete, jaký podíl z toho připadá na město a kde auto přes noc stojí. S těmito třemi údaji se mezi variantami hybridního pohonu rozhoduje mnohem snáz než podle katalogové spotřeby.

Zdroje

• Robert Bosch GmbH – Automotive Handbook (Kraftfahrtechnisches Taschenbuch), kapitoly o hybridních pohonech
• SAE International – SAE J1715: Hybrid Electric Vehicle (HEV) and Electric Vehicle (EV) Terminology
• Toyota Motor Corporation – technická dokumentace k systému Toyota Hybrid System
• ADAC – technické přehledy typů hybridních pohonů (Mildhybrid, Vollhybrid, Plug-in-Hybrid)