Jak jezdí (plug-in) hybrid po dálnici.

Tento článek je psán pro ty, kdo se chtějí dozvědět něco o chování hybridů na dálnici. Často totiž v diskusích čtu „na dálnici hybridu dojde baterka a pak ji s sebou zbytečně tahá, což zvyšuje spotřebu“. Tak se na to pojďme podívat.

Jak funguje hybrid

Pomineme tzv. mild-hybridy. To jsou ta auta, která mají posílenou elektrickou síť (na 24 nebo 48V) a někde schovanou malou baterku (často pod sedadlem spolujezdce). Ta jim pak umožní při městské jízdě trochu snížit spotřebu při rozjezdech auta. Základním poznávacím znakem je to, že mild hybrid neumí jezdit čistě na elektřinu, bez účasti spalovacího motoru.

Full hybrid (HEV nebo FHEV) stejně jako plug-in hybridy (PHEV) na elekřinu jezdit umí. Hlavní rozdíl mezi nimi je v maximální ujeté vzdálanosti bez použití spalováku. HEV typicky okolo 1-2 km, PHEV dnes cca 30-60 km díky výrazně větší baterce (HEV okolo 1-2 kWh, PHEV 8-20 kWh). A pak samozřejmě to, že PHEV se dá nabíjet ze zásuvky.

Konstrukce (třeba počet elektromotorů) a způsob chování se u hybridů liší podle výrobce, ale princip je vždy sejný. Dá se shrnou do základních pravidel:

• pokud auto zpomaluje, generuje elektriku a ukládá ji do baterky pro pozdější použití
• auto umí jet a zrychlovat, i když se ve spalovacím motoru nehne ani válec. Je to omezené maximální rychlostí. HEV tuhle schopnost ztrácí někde kolem 55-70 km/h, PHEV dnes typicky okolo 135 km/h.
• spalovací motor a elektromotor(y) umí zabrat společně, pokud je to potřeba
• pokud spalovací motor vyrábí víc energie než zrovna auto potřebuje, přebytky se ukládají do baterky
• každý hybrid má nějakou úroveň nabití baterky, kterou se snaží udržet pokud je to možné
• řidič nic z toho nemusí řešit, vše se děje automaticky

Jak je to s tou jízdou po dálnici?

Na dálnici i hybridů hraje prim spalovací motor. U HEV je to jasné, tam je překročena maximální rychlost kterou je auto schopné zvládnout jen na elektrický pohon. U PHEV můžete jet po dálnici jen na elektriku, ale je to nevhodný způsob používání auta. Hlavně kvůli odporu vzduchu je jízda po dálnici energeticky náročná a tak by vám došla baterka mnohem dřív, než vám slibuje výrobce v propagačních materiálech. Lepší je na dálnici zapnout spalovák a baterku ušetřit na dobu, kdy je její využití vhodnějši (město, okresky).

Moment, jak „došla baterka“? Takže je to pravda, že se baterka vybije a pak je tam zbytečně jako mrtvá váha!  Ne, není 🙂  Tím, „došla baterka“ je myšleno, že auto zapne spalovací motor ať ridič chce, nebo ne.

Každý hybrid má nějakou úroveň nabití baterky, pod kterou nechce jít. U mého auta je to posledních 15%  baterky. Pokud energie v baterce klesne pod tuto hodnotu, auto samo zapne spalovací motor.

Pojďme si to ukázat na příkladech. Jsou z nedávné cesty po D11. Omluvte prosím kvalitu fotek, mobil není zrcadlovka 🙂

Typická jízda po dálnici při stoupání, zrychlování, předjíždění. Spalovací motor pohání kola, elektrický motor pomáhá. O chvíli později to může vypadat takto:

Spalovací motor vyrábí o něco víc energie než je potřeba pro pohon, přebytky se ukládají do baterky (zpomalování, klesání z kopce, atd.)

No a o chvíli později zase takto:

Auto si trochu dobíjí baterku při běžné jízdě. Tyto tři stavy (a pár dalších možných, které na fotce nemám) se často střídají, klidně každých pár sekund. Auto si prostě samo řídí, co je momentálně energeticky nejvýhodnější.  Bere v úvahu aktuální rychlost, požadavky řidiče (zrychlování, zpomalování), energetické požadavky auta (jízda do kopce, z kopce, …) a aktuální stav nabití baterky.

Celkově se auto snaží držet v baterce nějakou minimální hladinu energie, aby mohlo pomoci spalováku, kdyby bylo potřeba. Na fotkách je to vidět na ukazateli nabití baterky vedle aktuální rychlostí – nad momentálním stavem nabití jsou dvě malé čárky, ukazující to místo, kte už auto začne využívat spalovací motor nezávisle na tom, jestli to řidič chce.

A proč je aktuální stav nabití pod touto hladinou? Auto bere v úvahu i aktuální rychlost. Auto jedoucí dálníční rychlostí má nezanedbatelnou kinetickou energii. Když na sjezdu z dálníce začnete brzdit, část té energie se dostane to baterky a obvykle to skončí přesně tak, jak má  – baterkou v „minimálním běžném stavu“:

No a pak můžete pokračovat běžným hybridním způsobem, kdy auto vypíná spalovací motor, kdykoli může:

Celkově, i když s sebou auto „tahá tu baterku“, může dnešní hybrid po dálnici jezdit se spotřebou lepší než srovnatelné benzínové motory. A blízko spotřebě dieslových motorů (myšleno v legálních rychlostech – při nájezdu několik set km denně rychlostí 160+ je diesel samozřejmě mnohem lepší).

Jak je to s tou úplně vybitou baterkou?

Může se to stát? Ano, může. Po najetých 300 tisících km a 12 letech ježdění s hybridy jsem to zažil. Jedou. Se starou Toyotou Prius (zahájení výroby v r. 2003) jsem jel v Alpách v prudkém dlouhém stoupání (12% a více). V půlce kopce opravdu došla baterka a neukazovala „ani jednu čárku“. Kopec jsme vyjeli s motorem v maximálních otáčkách, s plynem na podlaze a rychloměrem ukazujícím max 60 km/h.

Nikdy jindy a nikde jince jsem vybitou baterku v hybridu nezažil. A na dálnici se k tomu ani nepřiblížíl.

Jak je to s výkonem?

To záleží na řidiči. Já jsem klidnější a stačí mi jezdit legálními rychlostmi. Pokud vás zajímá chování hybridu při vyšších rychlostech, musíte číst jinde…

A na závěr přikládám pár fotek z oné jízdy po dálnici, pro dokreslení.