Početna stranica
 
Vidiauto tražilica

 

 

Hibridi su svuda oko nas!

                  

Hibridna vozila više ne predstavljaju prometala s neke druge planete već ih susrećemo u svakodnevnom prometu. No, ispod naizgled sasvim uobičajene vanjštine nalazi se tehnologija sadašnjosti i budućnosti. U ovom stručnom osvrtu donosimo vam sve o hibridnoj tehnologiji i najznačajnijim hibridnim predstavnicima.

 

 

 

Zagađenje koje uzrokuju ispušni plinovi automobila predstavlja ogroman problem današnjice

 Čak i najekonomičniji automobili današnjice pokretani motorima s unutarnjim izgaranjem ne troše baš zanemarive količine goriva. Sukladno tome količina ugljičnog-dioksida (CO2) i dušikovog-oksida (NOx), koji se kroz ispušne plinove emitiraju u atmosferu, je poprilična. Cilj Europske unije jest stići do granice od 130 grama ispuštenog CO2 po prijeđenom kilometru (više ovdje te u tražilicu upisati CO2). Usporedimo li navedenu granicu s velikim gutačima goriva poput pojedinih modela Lamborghinija, Ferrarija, Hummera i ostalih koji u atmosferu izbacuju preko 400 g/km CO2, problem postaje doista zabrinjavajući. Uzevši u obzir da se danas svijetom kreće oko 550 milijuna samo osobnih vozila, količina štetnih ispušnih plinova postaje veliki problem čovječanstva. Sve to utječe i na globalne klimatske promjene kojima smo svjedoci. Da stvar bude još zanimljivija, većina ratova diljem svijeta posljednjih godina vodi se upravo zbog prevlasti nad naftnim izvorima. Naime, stručnjaci predviđaju kako će nafte iz postojećih izvora biti još svega nekoliko desetaka godina.

 

 

Struja kao jedina opcija? Zasad ne

 

Toyota Prius je najprodavaniji hibridni automobil današnjice

Honda Insight - prva hibridna Honda, donedavno jedini konkurent Toyoti Prius

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cijenjeno čitateljstvo ako vam se čini da smo pomalo skrenuli s teme, ipak nismo. Upravo iz navedenih razloga, ali i vlastite promidžbe pojedinih proizvođača, automobilska industrija užurbano radi na serijskoj proizvodnji automobila s ekološki pogodnijim pogonima. Električna struja kao pogon nameće se sama po sebi, ali čak i najsuvremeniji elektromobili imaju ograničeni doseg i prilično paprenu cijenu. No, i posve čisti ispuh koji ne zagađuje okolinu. Upravo zato najdalje se dospjelo s razvojem hibridnih motora kod kojih se kombinira najučinkovitije iz elektro i otto-dizel tehnologija. Eksplozivnost motora s unutarnjim izgaranjem, nečujni rad elektromotora te kombinirano velika snaga i prilično čisti ispuh. Toyota i Honda su među prvima shvatili prednosti hibridnog pogona te su Toyota Prius (1997.) i Honda Insight (1999.)  bili prvi serijski automobili s hibridnim pogonom. Danas gotovo da nema proizvođača koji nije u završnim ispitivanjima vlastitog hibridnog modela.

 

 

Hibrid još 1899. i to Porscheov
 

No ideja o hibridnom pogonu uopće nije posve nova. Još je 1899. godine čuveni Ferdinand Porsche za tvrtku Jacob Lochner & Co. konstruirao prvi pravi hibridni automobil imena Lochner-Porche. Ipak, trebalo je proći više od stotinu godina kako bi se riješili naizgled nerješivi problemi.

 

Tehnologija
 

Pogonska osnova Toyote Prius - elektromotor i benzinski motor kod Priusa su smješteni poprečno naprijed

 No što u biti jest hibridni pogon? Kod hibridnog pogona osnovna ideja vodilja jest što učestaliji rad i uključivanje dodatnog impulsa radi što manje potrošnje goriva, što niže emisije štetnih plinova i što veće vučne snage. Specifičnost hibridnih vozila je postojanje dodatnog izvora snage koji može funkcionirati kao glavni pogon, kao dodatna potisna sila ili zajednička snaga automobila. No da bi sve funkcioniralo kako treba potrebna je najsuvremenija tehnologija, pred samo petnaestak godina nezamisliva.

 

 

 

Vrste hibrida
 

Hibridi su dakle vozila koja za (po)kretanje koriste dva ili više izvora snage. Prema vrstama različitih ugrađenih impulsa snage možemo govoriti o:

a) hibridima koji kombiniraju motor s unutarnjim izgaranjem (benzinski ili dizel) i elektromotor

b) hibridima koji kombiniraju motor s unutarnjim izgaranjem ili elektromotor sa zrakom (hibridi na stlačeni zrak)

c) hibridima pokretanim ljudskim pogonom ili snagom vjetra i elektromotorom

Mi ćemo se u našem osvrtu usredotočiti na prve dvije vrste hibrida, a isto tako hibride prema načinu djelovanja pojedinih impulsa snage možemo podijeliti na serijske i paralelne, ali o potonjem niže u tekstu.

 

Princip rada
 

Sinergija motora, elektromotora i prijenosa

 Kod hibrida koji kombiniraju motor s unutarnjim izgaranjem (benzinski ili dizel) i elektromotor, osnovne su komponentne motor s unutarnjim izgaranjem, elektromotor, generator, baterije i prijenosni mehanizam. U takvim slučajevima elektromotori mogu biti spojeni s glavnim motorom i smješteni poprečno ili uzdužno iznad prednje osovine ili pak mogu biti smješteni u kotačima automobila (koliko kotača-toliko elektromotora) dajući mu pogon na sve kotače. Za svoj rad elektromotor se napaja iz posebnih nikal-metal hidrid (NI-MH) ili litij-ionskih baterija (Li-Ion) koje su smještene u stražnjem dijelu automobila. No pri tome je potrebno imati DC/AC inverter odnosno pretvarač koji će istosmjernu struju u baterijama pretvoriti u izmjeničnu struju potrebnu za rad elektromotora. Radni napon elektromotora u pravilu iznosi 500 do 650 V. Da bi baterije imale konstantan kapacitet potrebno ih je redovito puniti, a to se može ostvariti uz pomoć generatora ili gradske mreže. Ovisno o konkretnom hibridu elektromotor može raditi kao generator ili može biti ugrađen odvojeni generator koji pune baterije kada je uključen motor s unutarnjim izgaranjem. Pri tome generator funkcionira i kao elektropokretač odnosno anlaser. Isto tako baterije se mogu puniti prilikom kočenja vozila. Poznato je da se pri kočenju oslobađa velika količina kinetičke energije koja se kod hibridnih automobila posebnom elektromotornom kočnicom ili reverzibilnim radom generatora akumulira u električnu energiju i time puni baterije. Neki pak hibridni modeli imaju običnu utičnicu poput kućne koja se priključi u 220/120 voltni gradski napon čime se pune baterije. Također u svijetu postoje hibridni trolejbusi koji se pune u vožnji preko gradske mreže.
 

Hibrid – prikaz glavnih komponenata i njihov smještaj unutar automobilske konstrukcije

 Kod hibrida s jednim ili dva elektromotora da bi se snaga prenijela na pogonske kotače potreban je poseban sklop planetarnih zupčanika ili spojki kojim su motor s unutrašnjim izgaranjem i elektromotor preko osovinskih reduktora spojeni na diferencijal. Takvi hibridi imaju remenski (CVT) automatski mjenjač spojen na nosač planetarnih prijenosnika. Kod hibrida koji imaju elektromotore smještene zasebno u kotačima pogon je na sve (4x4) kotače i elektromotori u biti služe kao glavni pogon vozila. Pri tome benzinski motor pokreće generator čime se pokreće elektromotor i napajaju baterije.

U praksi poseban elektronički sklop sa upravljačkim procesorom upravlja režimom rada hibrida te zasebnim ili zajedničkim radom pojedinih motora. Prema tome, u praksi kada se udruže elektromotor i motor s unutarnjim izgaranjem, postiže se veliki okretni moment koji je dostupan već od 0 okretaja upravo zahvaljujući elektromotoru.

 

Još napredniji
 

Hibridi koji kombiniraju motor s unutarnjim izgaranjem ili elektromotor sa zrakom predstavljaju posljednju evoluciju hibridnih pogona na stlačeni zrak. Osnovu pogona čini motor s unutarnjim izgaranjem i/ili elektromotor koji se kombinira sa spremnikom stlačenog zraka i pneumatskim motorom. Princip je vrlo jednostavan. Kod djelomičnih opterećenja motora višak zraka se uz
 

Porsche Cayenne hybrid – hibridna vizija sportske SUV klase

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pomoć motora s unutarnjim izgaranjem ili elektromotora akumulira u spremniku stlačenog zraka. Kada je potrebna dodatna snaga dodatna količina zraka u spremniku se koristi, ulazeći u usis motora i dajući motoru veću snagu. Ovakvi hibridi još se nazivaju PHEV (pneumatic hybrid eletric vehicle). Potonje varijante hibrida opremljene elektromotorom, naravno, moraju imati ugrađene baterije. No kod hibrida na stlačeni zrak u kombinaciji s motorom s unutarnjim izgaranjem, količine ispušnih plinova nisu niže nego kod klasičnih automobila, stoga još ima mnogo mjesta poboljšanju principa.

 

Kompleksna tehnologija
 

Hibridna tehnologija zvuči vrlo komplicirano i sofisticirano što u biti i jest. No vratimo se na serijske i paralelne hibride. Kod serijskih hibrida motor služi za pokretanje generatora koji dalje pokreće elektromotor čime se pokreće vozilo. Na taj način u biti nema izravne mehaničke veze motora s kotačima. Kod paralelnih hibridnih pogona elektromotor i motor s unutarnjim izgaranjem mogu raditi istovremeno, ali i odvojeno i postoji mehanička veza između kotača. Kombiniranjem paralelnih i serijskih hibridnih načela postiže se najveća učinkovitost.

 

Što nam donosi budućnost?
 

Iako se pred samo nekoliko godina smatralo kako automobili pokretani turbo-dizelskim motorima predstavljaju budućnost sve je izglednije kako su to ipak hibridna vozila. Daljnji razvoj hibridnih pogona pokriće ima u gotovo neograničenim mogućnostima kombiniranja pogona. Tako se uz elektromotor mogu kombinirati motori na vodikove ćelije, biodizel, metan,

Honda FCX Clarity – suradnja gorivnih ćelija i elektromotora

bioetanol i tako dalje. Pri tome tehnološki najviše profitiraju kupci. Primjerice u američkoj saveznoj državi Kaliforniji, gdje vrijede najstroži propisi o emisiji ispušnih plinova, država subvencionira svakog kupca hibridnog vozila velikim popustom. Dakle, tko želi biti ekološki osviješten i pri tome još koristiti tehnologiju budućnosti ima potporu države. Isto tako u SAD-u se već u serijskoj proizvodnji nalazi nekoliko automobila pogonjenih vodikovim ćelijama pa stvarno s nestrpljenjem možemo očekivati slijedeće tehnološke podvige autoindustrije.

 

 

Pregled nekih od najznačajnijih hibrida današnjice:

 

Toyota Prius Hybrid Synergy Drive

Pogon: benzinski motor 1.5 (1497 ccm, 77 Ks pri 5.000 o/min) + elektromotor (50 kw-68 KS pri 1200 do 1540 o/min)

Najveći okretni moment: 115 Nm pri 4.000 o/min + 400 Nm pri 0 do 1200 o/min

Baterije: 28 x NiMh, napon 201 V

 

Honda Civic IMA (Integrated Motor Assist)

Pogon: benzinski motor 1.3 (1339 ccm, 95 KS pri 6.000 o/min) + elektromotor (15 kW-20 KS pri 2.000 o/min)

Najveći okretni moment: 167 Nm pri 1000 do 2.500 o/min

Baterije: 130 x NiMH, ukupni napon 158 V

 

Porsche Cayenne-Hybrid-tehnički podaci:

Pogon: benzinski  motor 3.6 V6 (3598 ccm, 280 KS pri 6.200 o/min) + elektromotor (34 kw-46 kS pri 1050 do 1700 o/min)

Najveći okretni moment: 285 Nm pri 0 do 1050 o/min + 375 Nm pri 3.000 o/min

Baterije: 40 x NiMH, napon 288 V

 

   

Peugeot 308 HDI hybrid

Pogon: dizelski motor 1.6 HDI (1590 ccm, 109 KS pri 4.000 o/min) + elektromotor (16 kW-22 KS)

Najveći okretni moment: 240-260 (overboost) Nm pri 1750 o/min + 130 Nm pri 0-1500 o/min

 

 

 

 

 

 

Volvo ReCharge

Pogon: benzinski motor 1.6 (1596 ccm, 100 Ks pri 6000 o/min) + 4 x elektromotor (4 x 30 kw)

Najveći okretni moment: 150 Nm pri 4.000 o/min + 340 Nm pri 0 do 2500 o/min

Baterije: Li-Ion

 

 

 

 

 

Lexus RX400h, tehnički podaci:

Pogon: benzinski motor 3.3 V6 VVTi ( 3311 ccm, 208 Ks pri 5.600 o/min) +  2 x elektromotor (123 kW + 50 kw)

Najveći okretni moment: 288 Nm pri 4.400 o/min + 333 Nm pri 0-1500 o/min + 130 Nm pri 0-610 o/min

Baterije: Ni-MH

 

 

 

 

 

 

Usporedba emisije CO2 zagađivača:

Lamborghini Murcielago

495

 

     g/km

Toyota Prius

104

     g/km

Peugeot 308 HDI hibrid

  90

     g/km

Peugeot 307 HDI hibrid

  74

     g/km

* Najniža emisija CO2 postignuta je kombiniranjem common-rail turbo dizela pogonjenog kombinacijom dizelskog goriva i biodizelskog te elektromotora

 

dipl. ing Daniel Bevandić, © arhiva.vidiauto.com

 

 




Audi:A7 Sportback

Aerodinamikom do povoljnije potrošnje
Doking XD - HR elektroautomobil!
Kočenjem do dodatne snage

Rezervni dijelovi - original ili kopija?
Kabrioleti 2009
Priprema automobila za proljeće
Najjeftiniji auto

Vozači kojih marki su najarogantniji, najbahatiji i „nefer“ na cesti?
Alfa Romeo
Audi
BMW
Honda
Porsche
Citroen
Fiat
Ford
Jaguar
Jeep
Lexus
Mazda
Mini
Mitsubishi
Nissan
Opel
Peugeot
Renault
Subaru
Suzuki
Toyota
Volkswagen
Mercedes
Arhiva Rezultati










O nama
Prijavi u bookmark
Vidiauto kao prva stranica
Uvjeti korištenja
  • Auto servisi
  • Talijani, Nijemci, Japanci, Francuzi... Koji je najbolji?
  • Najbolji automobili svih vremena
  • Formula 1, Rally, NASCAR
  • Kupnja - gdje i kako?
  • Ponuda – potražnja

    Svi forumi

  • Zanimljivosti
    Najluđi prometni znakovi
    Usporedni test - 4 monovolumena
    Svi auti godine kroz povijest
    Svi kabrioleti dostupni u Hrvatskoj
    Staklena tvornica Volkswagena u Dresdenu.
    Automobili i filmovi

    Auto saloni
    Geneva 2004
    Detroit 2004
    Frankfurt 2003
    Geneva 2003
    Detroit 2003
    Paris 2002
    Zagreb 2002
    Geneva 2002
    Detroit 2002
    Bologna 2001
    Essen 2001
    Geneva 2001
    New York 2001
    Frankfurt 2001
    Tokio 2001