Napęd hybrydowy – jak działa i czy się opłaca?

Hybryda czyli napęd hybrydowy - to układ silnika benzynowego i dwóch silników elektrycznych, których zadaniem jest wspieranie jednostki spalinowej w najtrudniejszych momentach – podczas ruszania i przyspieszania. Silnik elektryczny pozwala zwiększyć moc samochodu lub zmniejszyć zużycie paliwa - w zależności od sytuacji. Obok pojazdów osobowych, napęd hybrydowy spotykany jest w ciężarówkach, autobusach i traktorach.

W 2017 roku mija 20 lat od oficjalnej premiery pierwszego seryjnie produkowanego samochodu hybrydowego — Toyoty Prius. Dwa lata później na targach w Tokio zadebiutowała Honda Insight, a jej sprzedaż rozpoczęła się w grudniu 1999 roku. Samochody z napędem hybrydowym na początku uznawano za ciekawostkę, stanowiły gratkę dla kierowców ceniących sobie ekologię, jednak z czasem ich popularność gwałtownie wzrosła. W 1997 r. Toyota sprzedała 300 Priusów pierwszej generacji, natomiast od kilku lat sprzedaż hybryd tej marki wynosi ponad milion aut rocznie. W ciągu niemal 20 lat do Priusa dołączyło kilkadziesiąt innych modeli hybrydowych różnych marek, w tym ponad 30 samochodów marki Toyota, należących do niemal wszystkich segmentów. Samochód hybrydowy przestał być traktowany jako gadżet i wszedł do głównego nurtu motoryzacji, a w związku ze wzrostem cen ropy wzbudził zainteresowanie nie tylko miłośników troski o środowisko.

Pełny napęd hybrydowy, wprowadzony na rynek przez pioniera tej technologii – Toyotę, umożliwia ruszanie na samym silniku elektrycznym, a także pokonywanie niewielkich odległości przy prędkościach miejskich bez włączania silnika benzynowego i bez zużycia paliwa. Dzięki wydajnemu systemowi odzyskiwania energii z hamowania hybrydy nie potrzebują ładowania energii z zewnętrznego źródła, zatem każdy kilometr przejechany hybrydą w trybie elektrycznym nic nie kosztuje, a przy tym znacząco przyczynia się do obniżenia średniego zużycia paliwa.

Jak łatwo się domyślić, im częściej hamujemy, tym więcej energii odzyskuje generator. Dlatego hybrydy to auta idealne do miasta. W korkach zwykłe samochody zużywają wielokrotnie więcej paliwa niż w jeździe na trasie z optymalną prędkością, natomiast zużycie paliwa w hybrydzie na zakorkowanych ulicach może spaść nawet do około 2 l/100 km, co udowodniły testy dziennikarskie. Układ składający się z trzech silników może wydawać się skomplikowany, jednak w rzeczywistości jest to rozwiązanie bardzo proste. Samochód z napędem hybrydowym nie potrzebuje rozrusznika, alternatora, sprzęgła czy paska klinowego. Automatyczna przekładnia planetarna jest znacznie prostsza w budowie niż popularne dwusprzęgłowe automatyczne skrzynie biegów. Dodatkowa moc silników elektrycznych powoduje, że można zrezygnować z turbiny komplikującej budowę motorów Diesla. Nie jest też potrzebny filtr cząstek stałych czy koło dwumasowe. Układ odzyskiwania energii z hamowania pozytywnie wpływa na trwałość tradycyjnych hamulców, które w hybrydzie są wykorzystywane znacznie rzadziej. To wszystko przekłada się na legendarną trwałość samochodów hybrydowych, która znajduje odzwierciedlenie w rankingach niezawodności.

Wydajność i ekonomiczność napędów hybrydowych często porównuje się z analogicznymi modelami z silnikiem Diesla o podobnej mocy. Kiedy zestawimy wersje Toyoty Auris 2.0 D-4D o mocy 124 KM z manualną skrzynią biegów, z hybrydą wyposażoną w jednostki elektryczne (moc 60 kW, moment 207 Nm), silnik benzynowy 1.8 (odpowiednio 99 KM i 142 Nm) oraz automatyczną przekładnię e-CTV, różnica na pierwszy rzut oka wydaje się niewielka. Deklarowane przez producenta średnie spalanie w przypadku diesla to 4,3 l/100 km, a hybrydy 3,6 l (3,5 l w przypadku wersji z 15-calowymi felgami). Przy aktualnych różnicach w cenach ON i benzyny, które wg e-petrol.pl w trzecim tygodniu października 2016 r. wynosiły średnio 4,45 zł dla Pb95, a 4,48 zł dla ON, oszczędność na każde 100 kilometrów wyniosła 3,24 zł. W skali przebiegu 10 000 km uzyskamy kwotę 324 zł. Jeżeli jednak będziemy korzystać z auta głównie w mieście, kwota to urośnie do 727 zł na 10 000 km, przyjmując katalogowe wartości dla jazdy miejskiej. Jednak w realnej jeździe każde zatrzymanie się na światłach czy każdy kilometr ślimaczej jazdy w korku będzie tę różnicę dodatkowo zwiększała.

Ceny obu porównywanych wersji Aurisa są niemal takie same. Wersja 1.6 D-4D z wyposażeniem Premium kosztuje o 2 500 zł mniej od Aurisa Hybrid Premium, jednak diesel jest uboższy o automatyczną skrzynię biegów. Gdyby można było go doposażyć w skrzynię CTV, która w cenniku Aurisa kosztuje 5000 zł, Auris 1.6 D-4D okazałby się droższy od hybrydy.

Hybrydy generują duże oszczędności także w przypadku serwisowania. Pokazały to badania niezależnego ośrodka analiz przemysłu motoryzacyjnego Tec-RMI, przeprowadzone na zlecenie niemieckiego magazynu flotowego BFP Fuhrpark. W testach wzięły udział samochody hybrydowe i hybrydy plug-in różnych procentów, a za okres kontrolny przyjęto 36 miesięcy i 120 tysięcy kilometrów przebiegu. Oszczędności na samych tylko przeglądach serwisowych sięgały kilku tysięcy złotych. A to wszystko dzięki prostszej od diesla budowie napędu hybrydowego oraz jego większej niezawodności.

Podczas tegorocznego Międzynarodowego Salonu Samochodowego w Paryżu po raz pierwszy w Europie został zaprezentowany nowy Prius Plug-in Hybrid. Druga generacja tego innowacyjnego modelu łączy zalety Priusa czwartej generacji, zbudowanego na nowej platformie TNGA, i auta elektrycznego, ładowanego z zewnętrznego źródła. Zasięg Priusa Plug-in Hybrid na samym silniku elektrycznym zwiększył się dwukrotnie dzięki większej i nowocześniejszej baterii o poprawionej gęstości energii oraz innym udoskonaleniom napędu hybrydowego. Jednocześnie maksymalna prędkość w trybie jazdy na silniku elektrycznym wzrosła z 85 km/h do 135 km/h. Warto wspomnieć również o takich nowościach w modelu Prius Plug-in Hybrid, jak system ogrzewania baterii, panele fotowoltaiczne na dachu czy też klimatyzacja oparta na pompie ciepła z wtryskiem gazu, które dodatkowo zwiększają zasięg auta w trybie EV.

Hybrydy nie tylko przyczyniają się do poprawy jakości powietrza w naszym kraju, ale także pozytywnie wpływają na rozwój polskiego przemysłu. Pod koniec 2018 r. w fabryce Toyoty w Wałbrzychu ruszy produkcja nowoczesnych przekładni do napędów hybrydowych. Podzespoły te będą montowane w najpopularniejszym modelu hybrydowym w Europie – kompaktowym Aurisie Hybrid, zarówno z nadwoziem hatchback, jak i Touring Sports (kombi). Polskie przekładnie trafią także do nowych crossoverów C-HR.