Hibridiniai automobiliai: kuo skiriasi „self charging“ ar „mild“ nuo „plug-in“?

Praėjusio šimtmečio pabaigoje pirkėjai, rinkdamiesi, kuo bus varomas jų automobilis, turėjo du variantus: benziną ir dyzeliną. Dabar prie šių variklių tipų prisijungė ir elektrinis, tačiau jo savybės tenkina ne kiekvieną, tad rinkos dalį užima ekologišką važiavimą ir praktiškumą suderinantys hibridiniai automobiliai, turintys du variklius: vidaus degimo (benzininį arba dyzelinį) ir elektrinį.

Apie vidaus degimo varikliais varomus automobilius daug klausimų mums jau seniai nekyla. Jie gatvėmis važinėja antrą šimtmetį, o varomi energija, gaunama degimo kameroje sprogstant oro ir degalų mišiniui. Jis sprogsta kelis tūkstančius kartų per minutę, taip ne tik kurdamas energiją, bet ir skleisdamas ausiai malonų garsą. Šio variklio problema – mažai efektyvus, per ilgus metus naudingumas neperžengė 30–40 proc. ribos. Likusi energijos, išskirtos degant mišiniui, dalis tuščiai nuteka į aplinką šilumos pavidalu.

Kitame automobilių pasirinkimo spektro gale – vien elektra varomi. Pastarąjį dešimtmetį galime stebėti sparčiai populiarėjantį šį segmentą bei technologinį judėjimą į priekį. „Pilną baką“, t. y. elektromobilių bateriją, pripildyti užtrunka dešimtis kartų ilgiau nei vidaus degimu varomų automobilių, bet tai atperka gerokai mažesni kasdienių kelionių ir automobilio išlaikymo kaštai. O ką jau kalbėti apie aplinkos tausojimą ir komfortą važiuoti tyliai.

Tarp šių dviejų kraštutinių pasirinkimų įsikūrusi hibridų teritorija, kurią galima išskirstyti į tris pagrindinius tipus: įprasti savaime įsikraunantys („self charging“), švelnieji („mild“) bei iš tinklo įkraunami („plug-in“). Vienas nuo kito smarkiai skiriasi, o įkraunami iš tinklo kaip „Peugeot 3008 Hybrid4“ ar „Volkswagen Golf GTE“ privalumų turi bene daugiausia.

Beveik elektromobiliai, tik praktiškesni

Technologiškai arčiausiai elektromobilių yra iš tinklo įkraunami hibridai, kuriuos lengvai nuo įprastų automobilių galima atskirti dėl dviejų bako durelių: viena dengia benzino ar dyzelino baką, kita – elektros įkrovimo lizdą. Iš tinklo įkraunami hibridai neretai siūlomi kaip vienas iš jau esančio modelio variantų, pavyzdžiui, „Peugeot 3008“ ar 508 galimi tiek su įprastais varikliais, tiek įkraunamais hibridiniais, kaip ir „Volkswagen Golf“ ar „Passat“. Jie suteikia pasirinkimo laisvę – klientas pirma išsirenka automobilį ir tik tada gali dairytis norimo variklio.

Šio tipo hibriduose puikiai dera geriausios elektromobilių ir įprastų automobilių savybės. Visiškai įkrovus bateriją vien elektra galima įveikti apie pusšimtį kilometrų, o vykstant į tolesnę kelionę galima nesukti galvos, ar pakeliui bus galimybė įkrauti bateriją – po gaubtu sumontuotas vidaus degimo variklis leis nuvažiuoti didelį atstumą nesustojus.

Hibrido bateriją įkrauti galima iš namų tinklo per kelias valandas, o įsirengus greito įkrovimo stotelę – dar greičiau. Statistika liudija, jog vidutiniškai mieste gyvenantis žmogus per dieną nuvažiuoja iki 50 kilometrų, tad daugelis tokio tipo hibridų kasdien gali būti naudojami kaip elektromobiliai.

Iš lizdo įkraunami hibridai pasižymi neįtikėtinai mažomis degalų sąnaudomis ir dažnai didele bendrąja galia. Pavyzdžiui, „Volvo XC40“, išvystantis 262 AG, šimtui kilometrų vartoja vos 2–2,4 litro benzino. Keturiais ratais varomo SUV „Peugeot 3008“ hibridinė sistema pasiekia net 300 arklio galių, o degalų sąnaudos siekia vos 1,3–1,4 l/100 km.

Dėl talpios baterijos ir galingų elektrinių motorų šie modeliai turi kelis važiavimo režimus. Pirmas ir jau aptartas – važiavimas vien elektra, dažniausiai idealus pasirinkimas kasdien keliauti mieste. Anksčiau minėti „Peugeot“ hibridai vien elektra gali pasiekti iki 135 km/val. greitį – tai leidžia visapusiškai naudoti elektrinį režimą net ir užmiestyje. Baterijai pasiekus žemesnį įkrovos lygį arba važiuojant dinamiškiau, įsijungia hibridinis režimas, tada automobilis naudoja abu variklius. Tik elektros režimą naudojantys hibridiniai modeliai yra prilyginami elektromobiliams ir gali patekti į ribotų emisijų zonas miestuose.

Dinamiško vairavimo entuziastams labiausiai patinka sportiško važiavimo režimas. Juo važiuojant vidaus degimo varikliui talkina elektros motorai ir taip išgaunama maksimali galia bet kuriuo sūkių diapazonu. Elektrinio motoro savybė bet kada į ratus perteikti 100 procentų generuojamos galios akceleratoriaus paminą padaro itin jautrią kojos judesiams, o iš tinklo įkraunami hibridai yra dinamiškesni, palyginti su tik vidaus degimo varikliais varomais konkurentais. Ne be reikalo daug „hiperautomobilių“ kaip „Ferrari SF90 Stradale“, „Koenigsegg Gemera“ ir kitų yra iš tinklo įkraunami hibridai.

Pradžia – dar praėjusiame amžiuje

Pirmieji įprasti hibridai gatvėse pasirodė dar praėjusio amžiaus pabaigoje, kai 1997 metais buvo pristatytas „Toyota Prius“. Šių modelių vidaus degimo variklis veikia kartu su elektriniu motoru, kuriam energiją tiekia nedidelės talpos baterija. Elektrinio motoro vaidmuo čia gana didelis ir veikia dažniausiai tada, kai įprastam varikliui reikėtų generuoti daugiausiai energijos ir tai būtų neefektyvu sąnaudų atžvilgiu, pavyzdžiui, pajudant iš vietos ar manevruojant mieste nedideliu greičiu.

Šių hibridų baterija pati įsikrauna naudodama regeneracinę stabdymo energiją ir variklio galią važiuojant, o benzininis ir elektrinis varikliai persijungia nepastebimai, tad naudojimasis tokiu automobiliu nesiskiria nuo įprasto.

Kitas ir bene mažiausiai pastebimas tipas yra vadinamieji švelnieji hibridai – tokias sistemas naudoja „Audi“, „Suzuki“, „Volkswagen“ ir dar keli gamintojai. Jomis aprūpinti automobiliai greitėja naudodami degalus, o elektros motoras rūpinasi tik kai kuriomis operacijomis bei agregatais: padeda užvesti variklį, leidžia jam nedirbti stabdant, stovint spūstyse ar kartkartėmis važiuojant pastoviu greičiu. Ši hibridinė sistema elektra aprūpina ir tokius agregatus kaip klimato kontrolė ar multimedijos sistema, taip sumažindama krūvį, tenkantį vidaus degimo varikliui.

Tai yra trys pagrindiniai hibridinių automobilių tipai, tačiau nėra abejonių, jog iš tinklo įkraunami hibridai netolimoje ateityje taps populiariausiais modeliais dėl išskirtinės galimybės suderinti ekologiją ir praktiškumą ilgose kelionėse.