Anyukám is érteni fogja – Így működik a lágy hibrid autó | Autoszektor

lágy hibrid

Anyukám is érteni fogja – Így működik a lágy hibrid autó

2020.08.15.

Lassacskán megkerülhetetlen az elektromos rásegítés, de hogyan működnek?

Éppen itt az ideje, hogy alapszinten átvegyük, hogy működnek a lágy hibrid meghajtású autók. Az indokolja a legjobban az időszerűséget, hogy az egyre szigorodó kibocsátási normák ma már megkövetelik, hogy minden lehetséges eszközzel csökkentsük a fogyasztást, erre a lágy hibrid technológia kiváló, ráadásul ugyanúgy bevethető benzines és dízel autóknál is.

Kibocsátás flottaszinten

Említettük már lapunk hasábjain, hogy a 95 g/km-es CO2 kibocsátási határérték feletti grammokért 95 eurót kell befizetniük az EU kasszájába az autógyártóknak. A legyártott flotta átlagos értéke után kell ezt megtenni, méghozzá járművenként.

Nem rég, Mire való a benzines autó minisorozatunk 3. részében taglaltam, hogy emiatt a büntető adó miatt már egy átlagos autó ára is csaknem egymillió forinttal lehet magasabb. Ha drága az autó kevesebben veszik, kevesebb lesz a profit, a gyár tönkremegy, a melósokat elbocsájtják és kész a válság, amit finoman szólva is alaposan előkészített már a COVID-vírus okozta keresletcsökkenés.

Csökkenteni kell tehát minden szegmensben a fogyasztást és erre kiváló technológiát nyújt az úgy nevezett lágy hibrid rendszer.

Mitől lágy?

Lágy és kemény legfeljebb a tojás szokott lenni. Lezáratlan vita zajlik arról, hogy a mild-hybrid angol szakkifejezést, hogyan lehetne a legjobban magyarra fordítani. Nem szeretnék állást foglalni, inkább leírom miről van szó és mi a különbség a full-hybrid és a mild-hybrid között.

A teljesen (full) hibrid autók képesek tisztán az elektromos gép hajtására támaszkodva közlekedni, vagyis a belső égésű motor nem mindig üzemel menet közben. Ezeknek az autóknak az elektromos motorja le van választva a motor főtengelyéről.

A lágy hibridek esetében az elektromos motor valamilyen mechanikai kapcsolatban áll a belső égésű motor főtengelyével, ez a kapcsolat dinamikusan változtatható, oldható.

IMA rendszerek

Az IMA egy angol szóösszetétel, az Integrated Motor Assist rövidítése, ami nagyjából integrált motor rásegítés jelent. A hangsúly az integráltságon van, ugyanis ebben az esetben a váltó és a motor közé van beépítve az elektromos gép. Ilyenkor külön generátor sem kell, hiszen az elektromos gép fordított üzemben is képes működni, ilyenkor tölti az akkumulátort, vagy akkumulátorokat. Ezt a megoldást a Honda a járműveiben láthattuk először, de előszeretettel alkalmazza például a Mercedes is.

Több mint 20 éves a konstrukció (Honda Insight 1999) a tekercselt kütyü maga a villamos gép

Meghajtófunkcióval is ellátott generátor

Például a Suzukinál kicsit más a rendszer. A motoron kívül elhelyezett, annak hajtásába fogasszíjjal csatlakozó generátor végzi a rásegítést, amikor erre szükség, illetve lehetőség van. Külön kerregő, behúzó mágneses indítómotor itt sincsen, indításkor és újraindításkor (start-stop rendszer) a generátor kap áramot és forgatja meg a belső égésű motort, hogy az beinduljon.

A Suzuki féle 12V-os rendszer (forrás: suzuki.hu)

Mindkét esetben az a végeredmény, hogy akár a reggeli beindítás, akár a közlekedés közben start-stop rendszer által elvégzett indítás egy végtelenül halk és rezgésmentes, szinte észrevehetetlen jelenség keretében történik.

Kifinomult vezérlés és akkumulátor menedzsment

Ezeknek a rendszereknek nagyon finomra hangolt számítógépes vezérlésük van. A járművek fedélzeti kijelzőjén általában lehetőség van egy energia áramlás diagram megjelenítésére, amelyen élő adatként kísérhetjük figyelemmel, hogy az adott pillanatban melyik motor dolgozik és milyen irányban áramlik az energia.

A mild hibridek három üzemmódban képesek közlekedni. Kizárólag a belső égésű motorral, belső égésű motorral elektromos rásegítéssel, illetve rekuperációs üzemben, amikor a generátor áramot termel a jármű mozgási energiájából.

A még gyerekcipőben járó Toyota Prius energiaáramlás diagramja (képünk csak illsuztráció, hiszen a Prius full hibrid)

A mild hibridek akkumulátorai „nagyságrendekkel” szerényebbek, mint a teljes hibrid társaiké. Okosan kell azonban felügyelni a töltési és kisütési folyamatokat, mert így érhető el a lehető legjobb hatásfok. A lágy hibridek kisméretű akkumulátorai nincsenek soha teljesen feltöltve, vagy teljesen kisütve, illetve, ha ilyen elő is fordul, ezt nagyon gyorsan igyekszik megszüntetni a rendszer.

Az akkumulátor töltöttsége akkor ideális, ha mindkét irányban van szabad kapacitás. Tehát, ha hajtani kell, akkor van miből táplálni az elektromos gépet, ugyanakkor, ha hosszabb lejtő következik, akkor motorfék üzemben a mozgási energia egy részét vissza lehet nyerni elektromos áram formájában.

Ha ez utóbbi történik, akkor folyamat végén az akkumulátor teljesen, majd majdnem teljesen fel van töltve. Ilyenkor kár lenne ülni az eltárolt energián, a jármű a következő gyorsításkor felhasználja arra, hogy segítse a belső égésű motort és a gyorsítás egy részének energiaszükségletét az akkumulátor, illetve az elektromos gép biztosítsa.

Ellenkező esetben, ha majdnem teljesen le van merülve az aksi, akkor még teljes gázadás esetén is elmarad a rásegítés, hogy az akkumulátort ne süsse ki 0%-ig a rendszer, ez javítja az áramforrás élettartamát.

12 vs. 48 Voltos rendszerek

A hagyományos, 12 V feszültségű rendszerrel is megoldható a lágy hibrid hajtás, tehát ezen a feszültségen üzemel az elektromos gép is. Azonban ugyanakkora vezetéken nagyobb feszültség és azonos áramerősség mellett nagyobb teljesítmény vihető át. További előny, hogy nem növeljük a jármű tömegét vastagabb (és így nehezebb kábelekkel), ami réz árát figyelembe véve még költségcsökkenést is okoz. Alapvetően ez indokolta, hogy a még alacsony feszültségnek számító, mégis a hagyományosnál 4-szer nagyobb, 48 V-os rendszerek terjedtek el.

A 48V-os rendszerekben található egy 12-48 Voltos DC-DC (egyenáramú) inverter is, hogy a 12V-os rendszerek tápellátása továbbra is zavartalan legyen.

Ha akarjuk, ha nem, hibrid világ következik

Mivel a technológia nem ész veszejtően drága, jótékony hatása pedig megkérdőjelezhetetlen, hozzá kell szoknunk a gondolathoz, hogy egyre ritkább lesz az olyan autó, amiben kizárólag belső égésű motor teljesít szolgálatot. A lágy hibrid technológiával ráadásul alig-alig növekszik az autók saját tömege.

A Suzuki Vitara például már kizárólag lágy hibrid hajtással kapható, de nehéz olyan járműgyárat említeni, amelyik ne kínálna lágy hibrid rendszereket (is) modelljeihez.

 

Az oldal fő támogatója

 

2020.09.26
Egy személyautó és egy segédmotor kerékpáros ütközött össze az 54121-es út egyik bekötőútján,....
2020.09.26
Három darab 3.000 köbcentis dízel Audi a terítéken ..
2020.09.26
Mintegy 411 millió forint értékben 33-35 ezer pár lábbelire írt ki nyílt közbeszerzést a MÁV Zrt.,....
2020.09.26
Antoniono Garci Mexikóból küldte rajzát az Autós Nagykoalíció és az autoszektor.hu karikatúra....
2020.09.26
Hamarosan törvényt fogadhatnak el, amely megtiltja, hogy magánszemélyek autóbuszt üzemeltessenek –....
2020.09.26
Az érintett útszakaszon forgalomkorlátozásra kell számítani - írja a BM Katasztrófavédelmi....
2020.09.26
A címvédő és hatszoros világbajnok Lewis Hamilton, a Mercedes brit versenyzője volt a leggyorsabb a....
2020.09.26
Még be sem jelentette kocsija eltűnését a tulajdonos, amikor az őt felkereső egyenruhások közölték....
2020.09.26
Az új ID.4 már nem csak fotókon, tekinthető meg: a Volkswagen videón mutatja be a legújabb, 100%-....
2020.09.26
Nem kevesebb, mint 145 pert indítottak hitelezői a súlyosan eladósodott Emerson Fittipaldi, a Forma....