Bár Magyarországon a gépjárműadó nem az autók szén-dioxid-emisszióján, áttételesen a fogyasztásán, hanem a teljesítményén alapul, az autómárkák hazánkban is átálltak hibrid járművek forgalmazására, hogy csökkentsék autóik üzemanyagigényét és elkerüljék vagy minimalizálják a 95 gramm/km flottafogyasztási határérték túllépésekor fizetendő büntetőadókat.

Hibridnek hibrid a Suzuki Swift, a Lexus RX 450hl és a Volkswagen Passat GTE is, de műszaki felépítésük, áruk és funkcióik is erősen eltérnek egymástól. Ezért szeretnénk rendszerezni ezeket a technikájukban nagyon is különböző hibrideket.

Ami közös bennük, hogy kétféle energiaforrásuk van és kétféle motorjuk. Az egyik egy belső égésű motor, a másik egy vagy több villanymotor, utóbbiak közül az egyik integrált indítógenerátorként működik, és tartozik hozzá egy külön akkumulátor.

Hibridautók lepik el Magyarországot 1
Hibridautók lepik el Magyarországot 2

Hibridautók lepik el Magyarországot

Hibridautók lepik el Magyarországot

Hibridautók lepik el Magyarországot 32
Hibridautók lepik el Magyarországot 33
Hibridautók lepik el Magyarországot 34
Hibridautók lepik el Magyarországot 35
Hibridautók lepik el Magyarországot 36
Hibridautók lepik el Magyarországot 37
Hibridautók lepik el Magyarországot 38
Hibridautók lepik el Magyarországot 39
Hibridautók lepik el Magyarországot 40
Hibridautók lepik el Magyarországot 41
Hibridautók lepik el Magyarországot 42
Hibridautók lepik el Magyarországot 43
Hibridautók lepik el Magyarországot 44
Hibridautók lepik el Magyarországot 45
Hibridautók lepik el Magyarországot 46
Hibridautók lepik el Magyarországot 47
Hibridautók lepik el Magyarországot 48
Hibridautók lepik el Magyarországot 49
Hibridautók lepik el Magyarországot 50
Hibridautók lepik el Magyarországot 51
Hibridautók lepik el Magyarországot 52
Hibridautók lepik el Magyarországot 53
Hibridautók lepik el Magyarországot 54
Hibridautók lepik el Magyarországot 55
Hibridautók lepik el Magyarországot 56
Hibridautók lepik el Magyarországot 57
Hibridautók lepik el Magyarországot 58
Hibridautók lepik el Magyarországot 59
Hibridautók lepik el Magyarországot 60
Fotó megosztása:

Ez a kis vagy nagyfeszültségű akkumulátor tárolja azt az elektromos energiát, amit a gázelvételkor vagy fékezéskor generátorüzembe váltó, tehát áramot termelő villamos gép megment az autó mozgási energiájából. A hibridek takarékosságának az az egyik alapja, hogy az autó mozgási energiájának egy részét vissza tudják nyerni a következő gyorsításhoz vagy a sebesség tartásához, nem hő lesz az egészből a fékek súrlódásával.

Lágy és teljes hibridek

Sokféleképp feloszthatjuk a hibrid autókat, a különféle hibridrendszerek közötti fő eltérés az elektromos oldal méretezésében, funkciójában van. Az új autók között a kínálat legnagyobb részét a lágy  (hibridek) adják, amit angolul mild hibridnek hívnak. A lágy hibridek  villamos gépe egy erősített önindító-generátor. Ez többnyire nem annyira erős, hogy önállóan is mozgassa az autót, hanem a belső égésű motorhoz szíjjal kapcsolódva, a benzines vagy dízelmotoron keresztül hajtják az autót.

Hibridautók lepik el Magyarországot 61

Nagyobb kapacitású akkumulátor beépítésével az öntöltő teljes hibridekből konnektorról tölthető akkumulátoros, külső töltésű hibridet is lehet gyártani

Mivel csak a fejlettebb, teljes hibridek képesek úgy hajtani a kerekeket, hogy nem forgatják a belső égésű motort is, a kisegítő hibridek a motor terhelésének mérséklésével csökkentik a fogyasztást.

12 vagy 48 volt?

Itt a hibridrendszer lehet 12 vagy 48 voltos, ennek megfelelően kisebb vagy nagyobb teljesítményű ékszíjas indítómotorjuk, az önindító-generátor. 12 voltos hibridrendszert a Suzuki kisebb autóiban találunk, az Ignisben és a Swiftben. A Hybrid 12V egy igen könnyű rendszer, csupán 6,2 kilogrammal növeli az autó tömegét, amiben a vezetőülés alatti lítiumion akkumulátor is benne van, nemcsak az erősített önindító-generátor.

Videón a 12 voltos hibrid működése és funkciói

Sokkal elterjedtebbek a 48 voltos hibridek, amelyek a felső kategóriás autókban szinte minden motorváltozatban megjelentek, de egyre több kompakt autóban és kisebb aszfaltterepjáróban is hatékonyabbá teszik a hajtáslánc működését. A 48 voltos feszültségű hibridrendszer villamos gépe az integrált önindító-generátor (ISG=Integrated Starter Generator). Az áramtároló egység a szintén 48 voltos feszültségű lítiumion-akkumulátor. Azért használunk lítiumelektródás akkumulátorokat, mert nagyon gyorsan lehet feltölteni és kisütni is őket, jól bírják az erős terhelést.

Kisebb akku, kisebb többletsúly

Autója válogatja, hogy a hibridrendszer akkumulátorát a csomagtérben, a padló alatt helyezi el egy autógyártó vagy az utastérben, az egyik első ülés alá teszi. A Suzuki 48 voltos megoldásában a Vitara és az SX4 S-Cross jobb első ülése alatt van, a vezető alatt pedig a 48-12 voltos egyenáram-egyenáram átalakító, ami a feszültséget konvertálja a 12 voltos fedélzeti rendszer, például az üzemanyag-ellátás és a világítás számára.

Hibridautók lepik el Magyarországot 62

Akár 12, akár 48 voltos a kisegítő hibrid, a villamos gépe egy önindító-generátor,a képen középen a BMW rendszerében

Ma már vannak 48 voltos fedélzeti rendszerű autók is, például az Audi SQ7 vagy a Porsche Cayenne. Ezen modellek oldaldőlés-kiegyenlítése olyan teljesítményű villanymotorokkal dolgozik, amihez kevés lenne 12 volt, de az áramra éhes luxusautók temérdek kényelmi funkcióját is könnyebb 48 voltos rendszerrel megvalósítani.

48 voltos hibrideknél a villamos gépként szolgáló önindító-generátor teljesítménye többnyire 8-10 kW, ami kerekítve 11-14 lóerőnek felel meg. A forgatónyomaték legtöbbször 50-60 Nm közötti.

Például az Esztergomban kizárólag hibridként gyártott Suzuki Vitarában és az SX4 S-Crossban 53 Nm, a dízelmotorra váltó Audi S5-ben kereken 60, míg a villanymotor az előbbiekben 13,6, utóbbiban 11 lóerős. Alapesetben a mild hibrid megoldások villamos gépe önállóan nem gyorsítja vagy tartja mozgásban az autót, mert ehhez nem elég erős.

Hibridautók lepik el Magyarországot 63

A motort többnyire szíjon át hajtó villamos gép nyomatékával áthidalható a turbófeltöltő felpörgéséig hiányzó erő

A turbófeltöltős motorok a gázadásra némi késéssel reagálnak, amit egy 48 voltos hibridrendszer segíthet áthidalni. A villamos gép kiegyenlítheti a belső égésű motor reakciójának késedelmét, ha a nyomatéknöveléssel lefedi a nagyjából percenkénti 2000-es fordulatszám alatti tartományt, amíg a turbófeltöltő kellő felpörgésével a benzines vagy dízelmotor is le tudja adni a gázpedállal jelzett nyomatékot.

Tehát akár 12, akár 48 voltos feszültséggel működik egy mild hibrid hajtásrendszer, kétféleképp csökkenti a fogyasztást. A kisegítő hibrid arra képes, hogy lassításkor energiát nyerjen vissza és generátor üzembe váltva táplálja a hibridakkumulátort, gyorsításkor pedig a terhelés egy részét átveszi a belső égésű motortól.

Mit tudnak a teljes hibridek?

Vannak összetettebb, nehezebb, drágább és a mild hibrideknél több üzemanyag megtakarítására képes teljes hibridrendszerek is. Ezek a megoldások úgy is képesek villamos gépükkel vagy villanymotorjaikkal hajtani a kerekeket, hogy nem forgatják a benzines motort.

Hibridautók lepik el Magyarországot 64

A teljes hibridekben a villanymotor önállóan is hajthatja az autót, a mild hibridekben csak áttételesen, a benzines vagy dízelmotoron keresztül képes hajtásra a villamos gép

Tehát ha kivennénk a belső égésű motort, az autó járóképes maradna, mert olyan villanymotorjuk van, ami nemcsak elgurítani képes az autót, de elindítani és bizonyos határok között önállóan felgyorsítani is. Ezek a megoldások nagyfeszültségű villamos komponensekkel működnek.

Nagyobb kapacitású akkumulátor beépítésével az öntöltő teljes hibridekből konnektorról tölthető akkumulátoros, külső töltésű hibridet is lehet gyártani, amely modellek 2020-ra szinte minden márka hazai autószalonjában megjelentek. Ezek az autók jelentős távokat, pár kilométer helyett akkukapacitástól és más tényezőktől függően 15-100 km-t tudnak megtenni csak elektromosan, belső égésű motorjuk nélkül, ha teletöltött akkumulátorral indulunk útnak.

Teljes hibridhez erős villanymotor kell

Míg a kisegítő hibridekből ritka a 20 kilowattnál erősebb villamos gép (27 LE), a teljes hibridek villanymotorja általában legalább 40 kilowattos, ami 54 lóerő. A sebesség tartásához akár 100-120-as tempónál is elég volna ennél jóval kisebb teljesítmény, de az autó gyorsításához nem.

Hibridautók lepik el Magyarországot 65

Kuplunggal vagy más megoldással, de a teljes hibridekben a belső égésű motor leválasztható a a hajtásláncról, hogy fékező hatásától megszabadulva több áramot tudjon visszatermelni a kerekekkel forgatott villamos gép

Fontos sajátosságuk, hogy a teljes hibridekben mindig leválasztható a hajtásláncról a belső égésű motor. Ez működhet bolygóművel, amit a Toyota használ vagy valamilyen kuplunggal, például a német autógyártók termékeiben.

Ez azért jó, mert a kisegítő hibrideknél mindig érvényesül a leválaszthatatlan motor fékező hatása, amitől kevesebb áramot lehet csak visszatermelni az akkumulátorba fékezéskor és gázelvételkor. Itt viszont a hajtott kerekek csak a generátorként szolgáló villanymotort forgatják. Ez igen nagy különbség, a nagyságrend érzékeltetéséhez egy teljes hibrid a veszendőbe menő mozgási energia nagyjából felét, egy mild hibrid csak 15-20 százalékát képes visszanyerni.

Hogy is van ez? Soros, párhuzamos és soros-párhuzamos hibridek

Népszerű a hibrid rendszereknél a soros, párhuzamos és a soros-párhuzamos felosztás. A soros hibridek rendkívül ritkák. Itt nincs mechanikus kapcsolat a belső égésű motor és a kerekek között, a belső égésű motor csak a generátort hajtja. Az áram vagy közvetlenül a villanymotorba megy, de inkább egy akkumulátorba és onnan hajtjuk a hajtó villanymotort, ami forgatja a kerekeket. A Honda CR-V és az új Jazz hibridrendszere majdnem soros hibrid, de ott a benzines motor közvetlenül is hajthatja a kerekeket, bár legtöbbször csak áramot termel.

Hibridautók lepik el Magyarországot 66

Soros hibridként foghatók fel az áramfejlesztővel ellátott elektromos autók. Itt a belső égésű motor nem hajtja közvetlenül a kerekeket, csak a generátort forgatja, amiből az áram a nagyfeszültségű akkuba megy és onnan jut el a hajtó villanymotorhoz

Soros hibridként foghatók fel az áramfejlesztővel ellátott elektromos autók, például a BMW i3 REX vagy a Ford Transit konnektoros hibridje az 1,0 literes háromhengeressel, később pedig a Mazda MX-30 kap Wankel-motort fedélzeti áramfejlesztőként.

A párhuzamos hibridekben a benzines vagy dízelmotor képes a kerekeket is hajtani, akár sebességváltón, akár a Toyota fokozatmentes, bolygóműves erőátvitelén keresztül. A párhuzamos hibridekben a belső égésű motor hajthatja egyedül vagy a villanymotorral közösen a kerekeket, de hajthat a villamos gép önmagában is. A párhuzamos hibrideknél nem biztos, hogy van egy olyan generátorunk, ami elő tud állítani ugyanakkora teljesítményt, mint a hajtó villanymotor.

A párhuzamos hibridek abban térnek el a soros-párhuzamos hibridektől, hogy villanymotor-generátoruk egyszerre egy funkciót tölt be. Vagy áramot termel, vagy az autót hajtja. A soros párhuzamos hibridekben viszont a hibridrendszer villamos gépei tudnak egyszerre áramot is termelni illetve az autót is hajtani.

Hibridautók lepik el Magyarországot 67

Minden hibrid autó CO2-emissziját automatikusan 7 grammal kisebbnek veszi az európai szabályozás az autó hibridsége miatt. Ezért is kap ennyi autó hibridhajtást a fogyasztás csökkentésére

Erre a Renault E-Tech hibridje legfrissebb példa, de a legismertebb messze a Toyota 1997 óta bevált megoldása. A Toyota hibridjeiben van külön egy generátor és külön egy hajtó villanymotor. Ezek az autók képesek arra, hogy a benzines hajtja a generátort és közben a másik villamos gép hajtja a kerekeket, ami értékes többletfunkció a német autógyártók és beszállítók által favorizált hibridrendszerekkel összevetve.

Hazai hibridek: négymillió alatt és 60 millió felett

A különféle hibridrendszerek tudása és funkciói széles tartományban változnak, amit a hibrid autók ára is tükröz. Van köztük rendszerteljesítményét tekintve 83 és 680 lóerős is, ahogy megfizethető és legtöbbünknek elérhetetlen autó is.

Hibridautók lepik el Magyarországot 68

Itthon a Suzuki Swift a legalacsonyabb árú hibrid autó. A Hybrid 12V rendszer csupán 6,2 kilogrammal növeli az autó tömegét, amiben a vezetőülés alatti lítiumion akkumulátor és az erősített önindító-generátor is benne van

Míg a Suzuki Swift listaáron 4 770 000 forintos hibridverziója kedvezménnyel 3 990 000 forinttól kapható, a Bentley Bentayga konnektorról tölthető akkus hibridje 60 millió forintnál is többe kerül. Persze a V6-os benzines 340 lóerős, a villanymotorja is megvan 128, amivel a hajtásrendszere 449 lóerőt és 700 Nm-t tud. Bármilyen messze is van az egyik hibrid a másiktól árban vagy teljesítményben, elsődleges előnyük azonos: segítenek mérsékelni a környezetszennyezést, amivel a páratlan szabadságélmény adó, az életünket megszépítő, könnyebbé és biztonságosabbá tevő autózás jár.