Vieglie hibrīdi mācās braukt elektriski: vai tie kļūs par pilnvērtīgu alternatīvu?

Divi īsti hibrīdi un viens neīsts?

Par hibrīdauto sauc spēkratus, kas izmanto divus enerģijas avotus, visbiežāk – benzīnu un elektrību.

Parastajam jeb pašuzlādes hibrīdam ir neliels 1–2 kWh akumulators, ko lādē iekšdedzes dzinējs un rekuperatīvā bremzēšana. Tam ir arī neliels elektromotors, kas klusā un ekoloģiskā veidā elektriski ļauj veikt nelielus attālumus. Papildus tam elektriskais motors palīdz iekšdedzes dzinējam, samazinot slodzi, un tas dod ievērojamu degvielas ekonomiju.

Lādējamam hibrīdam ir jaudīgāks elektromotors un lielāks akumulators – tā kapacitāte var būt no 10 līdz 30 kWh. Galvenais ieguvums ir iespēja veikt 30–100 km elektriskajā režīmā. Līdz ar to vairumu ikdienas maršrutu var noripināt bez iekšdedzes dzinēja darbināšanas, savukārt tālākos braucienos nav jāraizējas par uzlādi.

Tirgus piedāvā arī vieglos hibrīdus. Tie balstīti uz 48 voltu elektrisko sistēmu, un tajos ir jaudīgs starterģenerators, kas palīdz atgūt enerģiju bremzējot un atdod to ieskriešanās laikā. Šādā veidā tas nedaudz atslogo iekšdedzes dzinēju, palīdzot samazināt degvielas patēriņu un izmešus.

Ar šādu elektrisko palīgsistēmu ir aprīkoti daudzi modeļi, un vieglā hibrīda tehnoloģija tiek pastāvīgi pilnveidota. Piemēram, "Citroën" nesen vienu no jaunākajiem risinājumiem ieviesa modeļiem "C4" un "C4 X". Sistēma ne vien ir modernāka un atvieglo dzīvi iekšdedzes dzinējam, bet var darboties arī tīrā elektriskajā režīmā, kas ļoti patīkami ietekmē degvielas patēriņu un izmešu emisiju.

Taču par vieglā hibrīda progresu mazliet vēlāk. Sākumā noskaidrosim bāzes hibrīda bonusus.

Samazina iekšdedzes dzinēja noslodzi

Vieglā hibrīda sistēma veic kādu ļoti svarīgu darbu – tā apgādā ar elektrību automašīnas elektroniku. Lieta tāda, ka mūsdienu auto ir ļoti daudzas elektroniskās ietaises, tādas kā daudzzonu klimata iekārta, lieli displeji, jaudīga audio sistēma, kā arī virkne braukšanas asistentu. To sensoriem un radariem, kā arī vadības blokiem ir nepieciešams ievērojams daudzums enerģijas.

"Elektrību tam visam nodrošina ģenerators, ko darbina dzinējs. Šī enerģija tiek izmantota ne tikai riteņu griešanai, bet nelielas spēkstacijas darbināšanai. Enerģija ir nepieciešama pat atgāzu neitralizēšanai," skaidro žurnāla "Profi Latvija" galvenais redaktors un "Latvijas Gada auto" tiesnesis Guntars Pulss.

Tādā veidā ģenerators strādā vairāk, un attiecīgi vairāk nākas nopūlēties arī dzinējam, bet tas savukārt palielina degvielas patēriņu. Tas arī izskaidro, kāpēc vecākiem iekšdedzes dzinējiem bija līdzīgs degvielas patēriņš kā jaunākajiem ar mazāku darba tilpumu.

Kā tas darbojas?

Vieglā hibrīda gadījumā starterģenerators var būt ar siksnas piedziņu vai tieši integrēts transmisijā. Tas var atgūt enerģiju bremzēšanas laikā vai ražot to nelielas iekšdedzes dzinēja slodzes brīdī un, kad nepieciešams, to atdot – lai barotu elektriskos un elektroniskos komponentus vai lai palīdzētu automobilim paātrināties.

Kāpēc tiek izmantota 48 V sistēma? Pirmkārt, tajā ir pietiekams spriegums, lai tieši darbinātu elektriskos komponentus. Otrkārt, tā ir salīdzinoši lēta, tālab ir piemērota plašam lietojumam un ir sastopama gan "Citroën", gan "Mercedes-Benz" modeļos. Pašuzlādes hibrīds ir ievērojami dārgāks, nemaz nerunājot par lādējamo hibrīdu, kura cenu vēl vairāk uzpūš lielais akumulators.

Taču vēl nesen vieglajam hibrīdam bija kāds trūkums – tajā varēja izmantot tikai mazjaudīgu elektromotoru (līdz 16 ZS), kam piedzīt riteņus vienam pašam nebija pa spēkam.

Tomēr tehnoloģijas pastāvīgi tiek pilnveidotas, un, piemēram, auto komponentu ražotājs "Continental" nesen ieviesa tādu 48 voltu vieglā hibrīda sistēmu, kas elektromotoram piegādā jaudu līdz 30 kW jeb 40 ZS. Tas savukārt domu par vieglo hibrīdu kā ne dārgu alternatīvu pilnajiem hibrīdiem padara jau pavisam reālu.

"Šajā laukā lielākie uzlabojumi nepieciešami dzinēja, transmisijas un starterģeneratora integrācijā. Jaunie elektromotori ir efektīvāki un patērē mazāk enerģijas. Savukārt ietilpīgāki akumulatori ļauj uzglabāt vairāk elektrības, bet tas jau ļauj kaut vai tikai nedaudz braukt elektriskā režīmā," stāsta Guntars Pulss.

Jo modernākas tehnoloģijas, jo pieejamāki hibrīdi

Viens no pirmajiem modeļiem ar jaudīgo 48 V vieglā hibrīda sistēmu ir "Citroën C4". Tiem ir 1,2 litru trīscilindru benzīna dzinējs, kas tāpat kā līdz šim attīsta 130 ZS. Taču jaunajā automātiskajā "ë-DCS6" pārnesumkārbā ir iebūvēts 21 kW elektriskais motors. Tas spēj ne vien darbināt visas drošības un komforta sistēmas, nepārslogojot iekšdedzes dzinēju, bet arī nodrošināt braukšanu ar elektrību vienmērīgas kustības laikā.

Abu dzinēju apvienošana nedod lielu summārās jaudas pieaugumu – tā ir 136 ZS, taču, ja nepieciešams strauji uzņemt ātrumu, šāds elektromotors jūtami uzlabo dinamiku. Piedevām elektromotors padara nemanāmu pārnesumu pārslēgšanu, kā arī sniedz to komfortu un kustības vienmērīgumu, kas raksturīga "Citroën" automobiļiem.

Līdzšinējie vieglie hibrīdi samazināja degvielas patēriņu un CO₂ emisiju par 5–10 procentiem, savukārt jaunā sistēma "Citroën" degvielas patēriņu salīdzinājumā ar iepriekšējiem 1,2 litru dzinēja auto samazinās par visiem 20%.

Protams, "īstie" hibrīdi var piedāvāt pat vēl labāku veiktspēju, taču to trūkums ir dārdzība. 48 voltu zemsprieguma sistēma ir daudz pieejamāka, un kompaktais "C4" hečbeks maksā mazāk nekā 30 000 eiro. Tādējādi agrāk ne vienmēr novērtētais vieglais hibrīds nu var nodrošināt daudziem pieejamu alternatīvu pašuzlādes hibrīdam.