Definitívny Sprievodca Hybridnými Automobilmi

Definitívny sprievodca hybridnými automobilmi

Máte záujem dozvedieť sa viac o hybridoch? Vitajte v našom komplexnom sprievodcovi hybridnými automobilmi.

Čo je hybridné auto?

Hybridné autá prišli na scénu v roku 1997 vydaním Toyota Prius. S cieľom zvýšiť spotrebu paliva a znížiť emisie sa Prius rýchlo stal populárnym medzi mnohými environmentalistami a ekologicky zmýšľajúcimi celebritami. Hybridy odvtedy pokračujú v raste a automobilky ako Toyota, Kia, Honda, Ford, Hyundai a ďalšie postavili hybridné varianty svojich najpopulárnejších modelov.

Takže, čo presne je hybridné auto? Ako to funguje? A čo je najdôležitejšie, mali by ste o tom uvažovať?

Existujú dva typy hybridov, ktoré využívajú kombináciu elektrickej energie a benzínu. Jedným z nich je konvenčné hybridné vozidlo, ktoré sa často označuje ako hybridné elektrické vozidlo (HEV), a druhé ako plug-in-hybridné elektrické vozidlo (PHEV). Rozdiel medzi HEV a PHEV spočíva v tom, že PHEV môže byť zapojený na nabíjanie, zatiaľ čo HEV používa rekuperačné brzdenie na dobíjanie. HEV tiež pomáha benzínový motor vozidla na dobíjanie elektrickej batérie, keď sa vybijú. Oba typy hybridov môžu znížiť spotrebu paliva a emisie CO2 až o 35 %.

V nasledujúcej tabuľke sú ďalej uvedené rozdiely medzi tromi hlavnými typmi elektrických vozidiel:

Elektrické Vozidlá (EV) Cheat List
Typ vozidla BEV Hybridy
HEV PHEV
Meno Batériové Elektrické Vozidlo Hybridné Elektrické Vozidlo Plug-in Hybridné Elektrické Vozidlo
Typ Paliva Iba Batéria Plyn + Batéria Plyn + Batéria
Zdroj paliva Nabíjačka Plynové + Rekuperačné Brzdenie Nabíjačka + Plyn + Regeneratívne Brzdenie

Ďalej preskúmame technológiu, ktorá stojí za vozidlami HEV, zdôrazníme výhody a nevýhody oproti konvenčnému benzínu a pomôžeme vám určiť, či je hybrid pre vás tým správnym typom vozidla. Poďme strčiť kapotu a skočiť dnu!

Ako funguje hybridné auto?

Hybridná Technológia

Ak otvoríte kapotu HEV, uvidíte, že to vyzerá podobne ako konvenčné benzínové auto, pretože v mnohých ohľadoch je. Uvidíte motor, prevodovku, časovací pás atď. Všimnete si však, že motor je často o niečo menší, pretože hybridná batéria poskytuje dodatočný dodatočný výkon. To znižuje potrebu veľkého plynového motora, pretože jednoducho nemusí pracovať tak tvrdo. Aby sme lepšie pochopili, ako funguje hybridné auto, porozprávajme sa o všetkých rôznych komponentoch, ktoré robia ťažké nákladné vozidlá vyčnievajú zo zvyšku.

Hybridná Batéria

Vo všetkých vozidlách HEVs sú dve batérie: pomocná batéria a trakčný akumulátor. Pomocná batéria slúži na rovnaký účel ako v bežnom benzínovom aute– dodáva energiu do zapaľovacieho systému a iných systémov príslušenstva (ako je rádio, napájacie okná atď.), aj keď motor nie je v prevádzke. Trakčný akumulátor poskytuje zvýšenú spotrebu paliva a akceleráciu vrátane plného výkonu potrebného na zrýchlenie pri nízkych rýchlostiach.

Trakčný akumulátor sa zvyčajne vyrába pomocou niklovo-kovových hydridových (NiMH) alebo lítium-iónových batérií naskladaných dohromady a umiestnených v blízkosti zadnej nápravy tak, aby v prípade kolízie bola batéria dobre chránená v ohňovzdornej kovovej skrinke.

Možno vás zaujíma, či je batéria horľavá alebo výbušná. Súčasná generácia NiMH batérií používaných v hybridných autách je nevý výbušná. Lítium-iónové batérie dokážu udržať väčšie nabitie v rovnakom fyzickom priestore – ale táto dodatočná nabíjacia kapacita má potenciálnu nevýhodu. Teoreticky môžu byť lítium-iónové batérie za určitých podmienok výbušné; automobilky a nezávislé testovanie však naznačili, že batérie nie sú nebezpečné, pretože ohňovzdorná skrinka chráni cestujúcich.

Nič neúže večne a batérie sa nelíšia. Životnosť batérie sa môže líšiť v závislosti od najazdených kilometrov a špecifikácií vozidla. Takmer všetky batérie podliehajú časom degradácii a každé vozidlo má mierne odlišnú konfiguráciu, ktorá spôsobuje, že dojazd sa mení.

Záruka na batériu

Konvenčné benzínové automobily majú mechanickú záruku na pokrytie veľkých problémov týkajúcich sa motora, prevodovky a iných základných systémov. Hybridné záruky sú podobné, ale okrem mechanickej ochrany majú hybridné batérie často vlastnú samostatnú záruku.

Napríklad Toyota Prius má na batériu 10-ročnú záruku 150 000 míľ. Táto záruka sa však líši od mechanickej záruky, ktorá je v čase tohto článku osemročnou zárukou 100 000 míľ.

Majte na pamäti, že každá automobilka má svoj vlastný súbor zmluvných podmienok pre záruku na svoje vozidlá, preto odporúčame, aby ste si našli čas na úplné pochopenie toho, ktorá veľkosť a model sú pre vás to pravé, vaše prepravné potreby a ako dlho máte v úmysle ponechať si vozidlo.

Otázky, ktoré sa často vynáša v súvislosti s použitými hybridmi, sú: čo ak zvážim použitý hybrid, ktorý už nemá batériu v záruke? Ak je potrebná náhrada, koľko to bude stáť?

Náklady na batériu sa budú líšiť v závislosti od roku a modelu vozidla. Napríklad, ak sa pozrieme na Toyota Prius z roku 2010, náklady na novú trakčnú batériu sa pohybujú od $3,000 do $5,000. Aj keď je to drahé, stojí za zmienku, že výmena batérií je skôr výnimkou ako normou. Napríklad Prius môže často prejsť až 300,000 míľ bez potreby výmeny batérie. Náklady na batérie naďalej klesajú, keďže technológia sa naďalej zlepšuje.

Hybridné Nabíjanie

Jednou z výhod jazdy PHEV nad tradičným hybridom je, že batériu je možné nabíjať zapojením do domácnosti. Plug-in hybrid by vám tradične umožnil jazdiť v elektrickom režime po celom meste až 30 míľ predtým, ako sa prepne na používanie svojho benzínového motora. Nové vozidlá PHEV, ako napríklad BMW X5 Hybrid, sa môžu pochváliť úplne elektrickým dojazdom 84 míľ vďaka svojej väčšej batérii s kapacitou 24 kWh.

Ak využijete mimoš špičku, môžete ďalej znížiť svoje náklady na elektrickú energiu, ktorú môže ponúknuť miestna elektrická spoločnosť. Všeobecne platí, že nabíjanie vozidla počas času špičkovej spotreby energie (keď sú všetci ostatní vo vašej oblasti hore a používajú elektrinu) môže byť oveľa drahšie, ako keby ste cykly nabíjania cyklu cyklu cez noc. Vedieť, kedy účtovať poplatky, je dôležitou súčasťou znižovania nákladov na vlastníctvo.

Regeneratívne Brzdenie

Keďže HEV nie je možné zapojiť, batéria sa musí spoliehať na proces nazývaný rekuperačné brzdenie na dobíjanie. Aby sme plne pochopili rekuperačné brzdenie, musíme ustúpiť a pochopiť energetický princíp fyziky nazývaný kinetická energia. Kinetická energia je energia pohybu – a autá v pohybe majú veľa kinetickej energie.

Keď narazíte na brzdy v tradičnom vozidle, energia sa prenesie z karosérie pohybujúceho sa vozidla do brzdového systému, čo spôsobí, že kinetická energia (z pohybu vozidla) sa zmení na trenie a tepelnú energiu, keď sa vozidlo spomalí. Po dlhom jazde si môžete všimnúť, že vaše brzdy budú horúce. Aj keď je toto trenie účinné pri zastavení vozidla, časom vedie k opotrebovaniu, a preto si brzdové doštičky a/alebo rotory na akomkoľvek vozidle vyžadujú prípadnú výmenu.

Brzdový systém na hybridnom vozidle sa líši od konvenčného brzdového systému. Len čo vodič zdvihne akcelerátor, a to ešte pred zatlačením brzdového pedála, systém začne zbierať energiu z pohybujúceho sa tela vozidla a spomalí ho. Robí to tak, že berie mechanickú energiu a premieňa ju na elektrickú energiu. Táto energia sa potom odošle do batérie, aby sa uložila tam, kde sa neskôr použije na napájanie vozidla.

Takže, pamätáš si to trenie a teplo produkované v tradičnom aute? V hybride sa auto namiesto toho, aby sa uvoľnilo a premrhali ako teplo, drží energiu a používa ju na dobíjanie batérie.

Hybridy majú stále rovnaké brzdové doštičky, aké sa nachádzajú v konvenčných automobiloch, ale sú druhoradé ako rekuperačný systém. Preto môžu brzdové doštičky na hybridoch trvať až 100 000 míľ, pretože rekuperačné brzdenie vytvára väčšinu brzdnej sily. Niektorí hybridní vodiči dokonca zistia, že akonáhle sa dostanú na úchylku, môžu väčšinu času jazdiť len pomocou akcelerátora! (Samozrejme, každý musí raz za čas zasiahnuť brzdy, najmä keď sa úplne zastaví.)

Tok Energie Batérie

Vodiči môžu z prvej ruky vidieť úsporu paliva a tok energie rozložené v celom hybride. Od prvého naštartovania vozidla až po jazdu po diaľnici počítačový systém identifikuje, v ktorom z rôznych jazdných režimov by mal jazdiť, a podľa toho sa prispôsobuje. To by mohlo zahŕňať režim iba pre plyn, režim iba na elektrický pohon, režim nečinnosti alebo režim nabíjania. Mnohí výrobcovia predvedú tieto toky energie v reálnom čase – buď v prístrojovom paneli, alebo na stredovej obrazovke. Každá automobilka má špecifické konfigurácie v závislosti od vozidla, ktoré sa zapoja a odpoja, keď energia prúdi do batérie alebo z batérie. Pochopenie toho, prečo a kedy sa batéria nabíja alebo posiela energiu na kolesá, môže byť celkom zaujímavé. A vedieť, kedy využívate viac tejto vzácnej energie batérie, pomáha mnohým vodičom uvoľniť sa na plynovom pedáli, aby boli trochu ekologickejší.

Séria vs. Paralelné Hybridy

Termín “hnacie ústrojenstvo” sa používa na opis toho, ako sa výkon dodáva kolesám v akomkoľvek type vozidla. S benzínovým hnaciemu ústrojenstvom vyžaduje zrýchlenie palivo. To palivo pochádza z jedného zdroja – nádrže na plyn. V hybridoch to nie je také jednoduché. Konštrukcia hnacej sústavy je v hybridoch dôležitá, pretože určuje, ako mechanické komponenty vozidla pracujú s rôznymi elektrickými systémami, aby sa zabezpečilo efektívne fungovanie vozidla.

Účelom hybridného hnacej sústavy je šetriť palivo bez obetovania výkonu. Na dosiahnutie tohto cieľa hybridy používajú palubný počítač, ktorý určuje, koľko energie pochádza z batérie, plynového motora a kedy. Vo vozidlách SOD sa používajú dva primárne hnacie ústrojenstvo: séria a paralelné.

Pozrime sa na to podrobnejšie:

Hybridná konfigurácia série nie je tak zložitá. K dispozícii je elektromotor a benzínový motor. Keď je potrebný výkon na pohyb kolies, energiu dodáva elektromotor (a len elektromotor). Elektromotor môže využívať energiu z akumulátora alebo z generátora poháňaného benzínovým motorom, ale nie z oboch. Zamyslite sa nad pomenovom rade: jeden, potom druhý. Dáva to zmysel, však?

Ak je teda batéria úplne nabitá, môže sa najprv rozhodnúť použiť energiu batérie. Keď je batéria takmer vybitá, vozidlo zapne benzínový motor, aby generovalo dodatočný výkon, aby udržalo elektromotor v jazde. Prechod z jedného zdroja energie na druhý je navrhnutý tak, aby bol bezproblémový.

Série Hybridov

Nižšie sme načrtli výhody a nevýhody série hybridov:

Výhody:

  • Akumulátor poskytuje väčšinu
  • Ideálne pre jazdu v mestských a prímestských oblastiach
  • Benzínové motory sú menšie a efektívnejšie ako konvenčné

Nevýhody:

  • Nákladné na nákup, pretože vyžaduje väčšiu batériu
  • Nie tak efektívne pri jazde po dlhších trasách alebo pri jazde po diaľnici

Príklady vozidiel:

  • Chevrolet Volt, Honda Insight, Hyundai Ioniq, BMW i3 w/ Rozširovač radu

Na rozdiel od sériových hybridných hnacích sústav (kde len elektromotor môže poháňať kolesá a benzínový motor skutočne slúži len ako záložný generátor), paralelný hnací ústrojenstvo môže dať energiu na vozovku cez elektromotor alebo priamo plynový motor. Palubný počítač určí, ktorý je najvhodnejší pre daný súbor okolností, a rozhodne sa pre vodiča.

Vzhľadom k tomu, že existujú dva motory, môžu pracovať vedľa seba, aby poháňali auto. To umožňuje palubný počítač neustále monitorovať potrebu zrýchlenia a rozhodnúť, ktorý motor (elektrický alebo benzín) by bol najlepší.

Napríklad, ak sa už pohybujete, ale potrebujete zvýšenie výkonu, ako napríklad zlúčenie na diaľnicu a zvýšenie rýchlosti, paralelný hybrid môže uviesť plynový motor do práce. Ale keď sedíte na červenom svetle a rozsvieti sa na zeleno, to isté auto sa môže rozhodnúť pre elektromotor a jeho ľahko dostupný krútiaci moment, aby ste sa dostali z 0-30 mph ASAP. Navyše, keď sa plynový motor nepoužíva priamo na nanášanie energie na kolesá, zapne sa, aby v prípade potreby konal ako generátor na nabíjanie batérie.

K dispozícii je tiež koncept Series/Parallel Hybrid, ktorý umožňuje elektromotoru a benzínovým motorom riadiť kolesá súčasne. Tento typ hybridu je uvedený nižšie, keď pokrývame Prius.

Paralelné Hybridy

Tu sú výhody a nevýhody, ktoré sme načrtli pre paralelný hybrid:

Výhody:

  • Motor a elektromotor môžu priamo dodávať krútiaci moment kolesám súčasne
  • Benzínový motor je menej kompaktný ako motory používané v sériách hybridov

Nevýhody:

  • Komplexná konštrukcia môže byť komplikovaná na opravu
  • Nie tak efektívne pri jazde na mieste – napríklad premávka na zastávke a na cestách

Príklady vozidiel:

  • Audi Q8, Chevrolet Malibu Hybrid, Honda Accord Hybrid

Úsvit Priusu

Prius je odvodený od latinského slova Primus, čo znamená “prvý”. Toyota Prius sa určite dožila svojho mena. Bol to prvý masovo vyrábaný hybrid. Je tiež trochu jedinečný, pretože to bolo prvé vozidlo, ktoré spojilo sériu a paralelné hnacie sústavy, čo znamená, že môže byť poháňané plynovým motorom alebo elektromotorom, alebo oboma súčasne. To sa niekedy označuje ako “séria /paralelný” hybrid – ktorý, ak sa nad tým zamyslíte, je ako hybrid v hybride!

Toto rozdelenie výkonu je možné vďaka planetárnemu výstroju, ktorý bol predstavený v druhej generácii Priusu. Bez príliš technickej výbavy je elektromotor pripojený k prevodovke, ktorá spája benzínový motor, elektromotor a generátor do jednej jednotky. Prevodový stupeň sa pohybuje na základe výkonu požadovaného vozidlom. Motor je posledný z prevodových stupňov, takže spočiatku elektromotor a generátor bežia čo najdlhšie; Benzínový motor sa naštartuje len vtedy, keď nie sú schopní splniť požiadavky na výkon.

S viac ako 6,1 miliónom predaných vozidiel Prius od roku 2020 Prius naďalej dominuje na hybridnom trhu, ale v tomto roku ho prekonal predaj SUV RAV4. Toyota do dnešného dňa predala viac ako 15 miliónov hybridných modelových vozidiel vrátane radu Lexus a celosvetovo vyrába 44 hybridných modelov. Pred nami sú však problémy, pretože popularita elektrických vozidiel naďalej rastie v dôsledku zníženej zložitosti, nákladov a uhlíkovej stopy. Ďalej sa pozrime, ako sa HEVs líši od elektrických áut.

Aký je rozdiel medzi hybridnými a elektrickými autami?

Hlavný rozdiel medzi štandardným hybridom a elektrickým autom spočíva v tom, že hybridné auto získava časť svojho výkonu z nee elektrického zdroja energie, ako je benzín. Elektrické autá ako Nissan Leaf, Ford Focus Electric alebo Tesla sú prevádzkované výlučne na elektrinu. Po vybití batérie je potrebné elektrické auto dobiť buď doma, alebo na nabíjacej stanici. S väčšinou hybridov môžete naplniť benzínom a dokončiť tak svoju cestu.

Similar Technology

Elektrický automobil sa označuje ako elektrické vozidlo (EV), batériové elektrické vozidlo (BEV) alebo vozidlo s nulovými emisiami (ZEV). Na účely tohto článku budeme elektrické vozidlá označovať jednoducho ako EV.

Podobné technológie, ktoré zdieľajú hybridy a elektromobily, zahŕňajú technológiu batérií a rekuperačné brzdenie. Rozdiel je v tom, že hybridy majú v porovnaní s elektromobilmi znížený dojazd a veľkosť batérie. Je to už v dizajne, pretože výkon dopĺňa spaľovací motor pre hybridné vozidlá. Elektromobily však musia byť zapojené, aby sa dobíjali.

Rekuperačné nabíjanie poskytuje výkon pre elektromobily aj hybridy, ale jeho účinnosť závisí od vozidla a podmienok. Napríklad v zime je rekuperačné brzdenie o niečo menej účinné ako v lete. V priemere je rekapitulácia energie kdekoľvek medzi 10 a 27%.

Nie všetky hybridy môžu byť nabité

Unless it’s specified to be a PHEV, hybrids like the original Prius cannot be plugged into an electric source for charging. Bypassing the need to plug-in to recharge makes HEVs great for drivers who want the efficiency of reducing gasoline consumption without relying on charging equipment. Drivers who live in apartment buildings or businesses that deliver in urban areas can also benefit from the hassle-free efficiency of an HEV.

Note that a PHEV doesn’t need to be charged either, as you can drive PHEVs 100% on gasoline; however, that would negate the fuel savings derived from using electricity as fuel.

Náklady na údržbu Hybridného Vozidla

Mnohé automobilky zaviedli v priebehu rokov hybridy so spoľahlivými modelmi, ktoré vyžadujú malú údržbu mimo rozsahu toho, čo by benzínové auto potrebovalo. To zahŕňa tradičnú údržbu, ako je výmena pneumatík, výmena oleja, výmena chladiacej kvapaliny atď.

Ak údržba zahŕňa batériu, snímače kyslíka alebo systémy emisií z odparovania, ktoré nefungujú správne, môžu sa mierne zvýšiť náklady. Aj keď tieto problémy nie sú bežnými udalosťami, je dôležité poznamenať, že pridaná zložitosť hybridného systému môže vyžadovať špecializovanejšieho technika a v dôsledku toho môže zvýšiť náklady na niektoré opravy.

Na druhej strane elektromobily stoja menej ako benzínové auto alebo hybrid, pretože je menej pohyblivých častí motora. Žiadny olej na výmenu, prenosová kvapalina na výmenu alebo časovanie pásov na opotrebenie. Tieto pridané výhody môžu mať pozitívny vplyv na vaše celkové náklady na vlastníctvo.

Je pre vás hybridné právo?

Odpoveď skutočne závisí od vašich jazdných návykov. Ak vám dochádzanie umožňuje krátke cesty v mestskej premávke, batéria v plug-in hybridnom elektrickom vozidle (PHEV) alebo hybridnom elektrickom vozidle (HEV) so sériovej hnacej sústave poskytne väčšinu potrebného výkonu. Ak vaše dochádzanie zahŕňa veľa jazdy po diaľnici, hybrid s paralelným alebo sériou/paralelným hnaciemu ústrojenstvom by mohol byť pre vás najvhodnejší. A zatiaľ čo ten úplne neodstráni vašu spotrebu benzínu ako úplne elektrické vozidlo, stále by to znamenalo úsporu paliva v prípade konvenčného benzínového auta.

Stručne povedané, hybrid zníži vaše náklady na benzínové palivo, zatiaľ čo úplne elektrický automobil eliminuje tradičné náklady na palivo. Obe však znížia vašu uhlíkovú stopu. Hybridy majú energeticky účinnejšie motory a ich údržba je lacnejšia ako tradičné automobily poháňané benzínom.

Hybrid môže byť skvelou investíciou a časom vám ušetrí veľa peňazí. Aj keď by mohlo byť trochu drahšie kúpiť vopred, keď sa pozriete na celkové náklady na vlastníctvo (znížené poplatky za palivo, menšia údržba atď.), úspory sa časom sčítajú.

Mnoho ľudí je priťahovaných k hybridným autám kvôli ich palivovej úspornosti a niektoré z týchto vozidiel sú efektívnejšie ako iné. Napríklad Hyundai Ioniq Hybrid dostane a EPA odhaduje 58 míľ na galón kombinovanej jazdy. Toyota Prius dostane 56 mpg dohromady a Honda Insight dostane 52 mpg dohromady.

Dnes hybridné autá prichádzajú vo všetkých tvaroch a veľkostiach. Ak hľadáte hybridné SUV, medzi najobľúbenejšie modely dnes patria Toyota Highlander Hybrid a RAV4 Hybrid, Honda CR-V Hybrid a Subaru Crosstrek Hybrid.

Navyše, niektoré nové hybridné a plug-in hybridné vozidlá majú nárok na množstvo zliav a stimulov vrátane federálneho daňového úveru až do výšky $7,500 na PHEV a $ 4,543 na HEV. Tu môžete vidieť, kde všetky produkty a modely elektrických vozidiel sadzbu pre daňové kredity tu.

About adminCarsgist

arsgist je jediný rodený Slovack, ktorý píše auto blog, ktorý založil Miroslav James z češtine so sídlom v Londýne. Cargist prišiel zostať a pokračovať s cieľom duše slúžiť slovack hovoriacim domorodcom.

View all posts by adminCarsgist →

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *