Mild hybrid a co přináší 48V systém v autě

Mild hybrid je spalovací auto, kterému pomáhá malý elektrický stroj napájený z vlastní, nejčastěji osmačtyřicetivoltové sítě. Ten startuje motor, při rozjezdu přidává točivý moment a při zpomalování vyrábí elektřinu do malé baterie. Auto samotné neuveze, na elektřinu se s ním jezdit nedá a ze zásuvky se nenabíjí. Přínosem je hladší chod systému start-stop, o něco nižší spotřeba hlavně ve městě a zdroj energie pro výkonné elektrické příslušenství.

Z čeho se 48V systém skládá

Srdcem je startér-generátor, tedy elektrický stroj, který nahrazuje alternátor a většinou i klasický startér. U nejrozšířenějšího provedení sedí na místě alternátoru a s klikovou hřídelí ho spojuje drážkový řemen se zesíleným napínákem; technici mu říkají uspořádání P0. Druhou součástí je lithium-iontová baterie o kapacitě v řádu stovek watthodin, často uložená pod sedadlem nebo v podlaze kufru. Třetí je měnič napětí, který z osmačtyřiceti voltů napájí běžnou dvanáctivoltovou síť se světly, rádiem a řídicími jednotkami. Klasická dvanáctivoltová baterie v autě zůstává.

Existují i provedení, kde je elektrický stroj přímo na klikové hřídeli nebo mezi motorem a převodovkou. Ta umějí motor odpojit a rekuperovat účinněji, jsou ale dražší na výrobu. Jak se mild hybrid liší od plného a plug-in hybridu, shrnuje přehled, který rozebírá hybridní pohon a jeho varianty.

Proč zrovna osmačtyřicet voltů

Dvanáctivoltová síť na výkony v řádu kilowattů nestačí. Výkon je součin napětí a proudu, takže při nízkém napětí by tekly stovky ampérů a kabely by musely být tlusté a těžké. Čtyřnásobné napětí znamená při stejném výkonu čtvrtinový proud. Zároveň se 48 V drží pod hranicí šedesáti voltů stejnosměrného napětí, od které se soustava považuje za vysokonapěťovou a vyžaduje oranžově značenou kabeláž, ochranu proti dotyku a speciálně vyškolený personál. Osmačtyřicet voltů je tedy kompromis: dost na užitečný výkon, málo na to, aby auto zdražily ochranné prvky plného hybridu.

Ne každý mild hybrid ovšem pracuje s tímto napětím. Suzuki používala u menších modelů dvanáctivoltovou variantu, Mazda čtyřiadvacetivoltovou. Princip je stejný, jen výkon elektrické výpomoci je nižší. Díval bych se proto při výběru nejdřív na to, s jakým napětím systém pracuje, protože samotné označení mild hybrid o síle výpomoci nic neříká.

Co řidič za volantem pozná

Nejvíc je znát start-stop. Řemenový startér-generátor roztočí motor rychle a bez typického zachrčení pastorku, takže se motor může vypínat už při dojíždění ke křižovatce a znovu naskočí téměř nepozorovaně. Právě tohle považuji za největší praktický přínos celé techniky – systém, který řada řidičů u starších aut vypínala, se tu stává snesitelným.

Druhou funkcí je plachtění. Na rovině nebo v mírném klesání při uvolněném plynu řídicí jednotka motor odpojí a vypne a auto jede setrvačností, zatímco palubní síť živí baterie. Třetí je výpomoc při rozjezdu, obvykle v řádu deseti kilowattů po dobu několika sekund. Citelně auto nezrychlí, ale zaplní prodlevu, než se roztočí turbodmychadlo.

Úsporu paliva podle mě není dobré přeceňovat. Na dálnici při ustálené rychlosti není co rekuperovat a rozdíl proti stejnému motoru bez elektrické výpomoci je malý; ve městě s častým brzděním je znatelnější. Kdo čeká spotřebu plného hybridu, bude zklamaný.

Další využití vyššího napětí

Osmačtyřicetivoltová síť otevírá cestu spotřebičům, které by dvanáct voltů neuživilo. Patří k nim elektricky poháněný kompresor, který dodá plnicí tlak dřív, než se rozběhne turbodmychadlo na výfukové plyny, elektromechanická stabilizace náklonů u velkých a těžkých aut nebo elektricky vyhřívaný katalyzátor. Právě proto se mild hybrid objevuje i u silných vznětových motorů, kde o spotřebu ve městě příliš nejde.

Na co se dívat u ojetého mild hybridu

Technika je jednodušší než u plného hybridu, ale přidává díly, které u běžného auta nejsou. Řemen startér-generátoru přenáší síly oběma směry, a je proto namáhán víc než řemen obyčejného alternátoru. U ojetiny bych si ověřil hlavně to, jestli byl řemen s napínákem měněn podle předpisu výrobce a jestli start-stop a plachtění opravdu fungují. Když se motor na křižovatkách nevypíná ani po delší jízdě za teplého počasí, bývá příčinou slabá baterie nebo závada v osmačtyřicetivoltovém okruhu, kterou má vyčíst diagnostika.

Opravy samotného systému patří do servisu. Osmačtyřicet voltů sice nespadá mezi vysoké napětí, baterie však dokáže dodat velký proud a postupy odpojení předepisuje výrobce.

Komu elektrická výpomoc mild hybridu připadá malá a má kde nabíjet, toho může zajímat, kdy se vyplatí plug-in hybrid. Při zkušební jízdě si pak radím vyzkoušet jednu věc: projeďte pomalu několik křižovatek a sledujte, jak hladce se motor vypíná a startuje. Je to nejrychlejší způsob, jak ověřit, že osmačtyřicetivoltová část auta dělá, co má.

Zdroje

• ISO 21780:2020 – Road vehicles – Supply voltage of 48 V – Electrical requirements and tests
• Verband der Automobilindustrie (VDA) – doporučení VDA 320 pro elektrické a elektronické komponenty v palubní síti 48 V
• Robert Bosch GmbH – technické podklady k 48V hybridním systémům (Boost Recuperation Machine, 48V baterie)
• Continental AG – technické podklady k 48V řemenovému startér-generátoru