Napęd hybrydowy – jak to działa?

Napęd hybrydowy to nic innego jak połączenie silnika spalinowego (benzynowego lub wysokoprężnego) z silnikiem elektrycznym w jednym pojeździe. Oznacza to tyle, że samochód hybrydowy jest napędzany jednocześnie lub na przemian dwoma źródłami napędu.

Podstawową zasadą działania napędu hybrydowego jest kooperacja dwóch jednostek napędzających samochód. Zwykle wygląda to tak, że silnik spalinowy działa tymczasowo, dopóki ogniwa elektryczne nie zostaną uzupełnione energią lub gdy auto jest w dłuższym ruchu jednostajnym, np.: na trasie. Jednak nie każdy duet elektryczno-spalinowy działa tak samo.

Napędy hybrydowe możemy podzielić ze względu na stopień zaawansowania zastosowanego napędu:

1. mikrohybrydy (micro hybrid) – silnik elektryczny pełni rolę rozrusznika i alternatora. Nie jest wykorzystywany do napędzania samochodu.
2. łagodne hybrydy (mild hybrid) – w tym wypadku silnik elektryczny funkcjonuje jako jednostka pomocnicza, która samodzielnie nie jest w stanie napędzać samochodu. Służy głównie do odzyskiwania energii podczas hamowania pojazdu;
3. pełne hybrydy (full hybrid) – to najbardziej zaawansowana jednostka, która może używać obu silników jednocześnie lub działać wyłącznie w trybie elektrycznym. Co istotne jest to układ samoładujący. Znaczy to tyle, że akumulator ładowany jest nie tylko podczas hamowania, ale także z nadwyżek energii generowanych przez silnik spalinowy.
4. hybrydy plug-in – to wariant samoładującej pełnej hybrydy, wyposażony dodatkowo w duży akumulator wysokonapięciowy z możliwością ładowania z gniazdka.

Inny podział, funkcjonujący równolegle w świecie fanów motoryzacji, opiera się na sposobie łączenia ze sobą jednostek spalinowej i elektrycznej:

1. szeregowe – silnik spalinowy nie jest połączony mechanicznie z kołami na-pędowymi. Odpowiedzialny za napędzanie samochodu jest silnik elektryczny. Silnik spalinowy służy do napędzania generatora prądu elektrycznego, wykorzystywanego przez jednostkę elektryczną. Największą zaletą napędu hybrydowego szeregowego jest możliwość jazdy w trybie czysto elektrycznym, bez udziału silnika spalinowego.
2. równoległe – silnik spalinowy jest mechanicznie połączony z kołami. Tutaj główne skrzypce gra silnik spalinowy, wspomagany jedynie przez jednostkę elektryczną. Wśród tego typu napędów hybrydowych wyróżniamy:
   1.  równoległy napęd hybrydowy o jednym sprzęgle,
   2.  równoległy napęd hybrydowy o dwóch sprzęgłach,
   3.  równoległy napęd hybrydowy o rozdzielonych osiach.
3. szeregowo-równoległe – kombinacja układu szeregowego i równoległego. Silnik spalinowy napędza koła oraz prądnice, a towarzyszą mu dwie jednostki elektryczne. Zastosowanie to jest charakterystyczne dla pełnych hybryd (bez wtyczki).
    

Auta hybrydowe przez użytkowników doceniane są głównie za połączenie zalet obu jednostek napędowych. Przekłada się to bezpośrednio na dużo większy zasięg od samochodów elektrycznych, który zapewnia silnik spalinowy. Z drugiej strony zastosowanie napędu elektrycznego obniża emisję spalin i powoduje mniejsze spalanie. Tym samym samochody z napędem hybrydowym charakteryzują się też niższymi kosztami eksploatacji w porównaniu z tymi tradycyjnymi.

Kolejną zaletą, poza ekonomią jazdy jest fakt, że hybrydy nie posiadają części narażonych na zużycie, takich jak sprzęgło, koło dwumasowe, turbina czy alternator. 

Ekonomia i ekologia to dwa główne argumenty, którymi posługują się posiadacze pojazdów z napędem hybrydowym. Dla niektórych kierowców dużym atutem jest także cicha praca silnika, którą doceniają zwłaszcza podczas długich tras.

Na obecną chwilę największym problemem miłośników hybryd stanowi zaplecze serwisowe, mimo że auta te są dużo mniej awaryjne. Jednak warsztaty samochodowe wciąż się uczą nowej technologii, nieustanie poprawianej i ulepszanej. Toteż znalezienie dobrego specjalisty, zwłaszcza w mniejszych miejscowościach może nastręczać nam trudności.

Podstawową różnicą pomiędzy samochodem elektrycznym a tym z napędem hybrydowym jest ilość wykorzystywanych źródeł napędu. Krótko mówiąc, hybryda to współpraca silników. Znajdziemy tu tradycyjny silnik spalinowy oraz wspomagający go, a często także wyręczający napęd elektryczny.
Auto elektryczne, mówiąc obrazowo, to pojazd „na baterie”. Można porównać jego codzienną eksploatacją do użytkowania telefonu komórkowego. Akumulator „elektryka”, tak jak nasze mocno eksploatowane smartfony, wymagają częstego ładowania, a sam proces jest długotrwały. Do tego dochodzi ograniczona liczba stacji ładujących i stosunkowo niewielki zasięg samochodów z napędem elektrycznym.

Także wysokie koszty zakupu oraz w dalszej perspektywie utrzymania i serwisowania auta, stanowią dla niektórych kierowców barierę nie do przejścia. Jednak warto zaznaczyć, że są to pojazdy mało awaryjne.
Z drugiej strony silniki elektryczne nie generują w ogóle spalin, a co za tym idzie, nie zanieczyszczają środowiska naturalnego i nie przyczyniają się do powstawania smogu. Chcąc być bardziej eko, możemy też ładować ich akumulatory prądem wytworzonym z odnawialnych źródeł energii, np.: z systemów fotowoltaicznych.

Dla niektórych kompromisem, dla innych rozwiązaniem idealnym jest samochód z napędem hybrydowym plug-in. Posiada on wszystkie zalety pełnej hybrydy, a jednocześnie daje możliwość ładowania z gniazdka.