Elektrifikácia vozidiel je veľký trend, ktorý len tak nevymizne.
Kým niektorí vodiči zostávajú verní klasickým spaľovacím motorom na benzín či naftu, čoraz viac ľudí siaha alebo aspoň premýšľa o plne elektrických vozidlách. Veľkú skupinu však tvoria vodiči, ktorí chcú využívať výhody oboch technológií: mať autá s možnosťou pohodlného a rýchleho tankovania paliva na bežnej pumpe, ale zároveň jazdiť viac ekologicky a využívať viaceré výhody elektrického pohonu. Práve táto posledná skupina zákazníkov sa čoraz častejšie rozhoduje pre hybridné alebo plug-in hybridné autá.
Záujem spotrebiteľov o hybridné autá v ostatných rokoch výrazne vzrástol. Podľa Európskeho združenia výrobcov automobilov (ACEA) sa predaj hybridných elektrických vozidiel (HEV) v roku 2021 medziročne zvýšil o 60,5 percenta, čím v Európskej únii tento druh pohonu prvý raz predbehol predaj naftových motorov. V tom istom období zaznamenali ešte väčší rast plug-in hybridné elektrické vozidlá (PHEV) – ich registrácie sa v rovnakom období medziročne zvýšili o 70,7 percenta.
A ako sa darí hybridom na Slovensku? Ako príklad si vezmime Hyundai Tucson, ktorý sa stal najpredávanejším SUV roku 2021 na Slovensku a v predajoch dominuje aj tento rok. Povedali by ste, že zo všetkých predaných Tucsonov na Slovensku v minulom roku malo hybridný alebo plug-in hybridný pohon až 20% z nich?
Ako fungujú hybridné a plug-in hybridné autá
Pojem hybrid označuje vozidlo, ktoré je vybavené viacerými navzájom sa dopĺňajúcimi zdrojmi energie. Hybrid, niekedy nazývaný aj full-hybrid (HEV), obsahuje spaľovací motor, najčastejšie benzínový, elektromotor a batériu. Hybridy sú navrhnuté tak, aby presne rozpoznali, kedy chce vodič zrýchliť. Pri nižších rýchlostiach sa využíva iba elektromotor. Preto v prípadoch, keď vodič prudšie zrýchľuje, alebo vozidlo potrebuje viac energie, ako napríklad počas stúpania do kopca, spaľovací motor a elektromotor spoja svoje sily, aby poskytli najvyššiu možnú účinnosť.
Pre mnohých zákazníkov je veľkou výhodou, že pre dobitie batérií sa hybridné auto nepripája k externému zdroju napájania. Namiesto toho elektrická energia vzniká prostredníctvom rekuperačného brzdenia. Energiu čerpá premenou zostávajúcej kinetickej energie, ktorá zostala pri spomaľovaní, brzdení alebo zjazde z kopca.
Naproti tomu plug-in hybrid (PHEV) využíva rovnakú základnú konštrukciu ako hybrid, ale zároveň ponúka aj niektoré výhody čisto elektrických vozidiel. Podobne ako hybrid, aj plug-in hybridné elektrické vozidlo má pod kapotou spaľovací motor a elektromotor, ale je tiež vybavené väčšou batériou pre väčší dojazd na čisto elektrickú energiu. Okrem toho sú tieto modely vybavené palubnými nabíjačkami pre dodatočné nabíjanie z externého zdroja energie.
Plug-in hybrid môže jazdiť aj výlučne na elektrický pohon, ale v závislosti od cesty alebo aktuálnych jazdných podmienok sa automaticky prepne na používanie spaľovacieho motora. Benzínový motor je životne dôležitá súčasť, pretože keď batéria PHEV dosiahne prednastavený stav nabitia, umožní vozidlu prejsť do režimu udržiavania nabitia. Keď je batéria slabá, auto funguje rovnako ako samonabíjací hybrid. Spaľovací motor normálne poháňa kolesá, zatiaľ čo rekuperačné brzdenie dodáva energiu na dobitie elektrickej batérie. Tým sa celkový dojazd plug-in hybridného auta zvyšuje.
V tradičných automobiloch so spaľovacími motormi sa sila generovaná motorom dostáva na kolesá cez manuálnu alebo automatickú prevodovku. Hybridy aj plug-in hybridy sú vybavené prídavným elektromotorom medzi spaľovacím motorom a automatickou prevodovkou. Elektromotor tiež generuje energiu, ktorá podporuje spaľovací motor a zlepšuje akceleráciu a znižuje spotrebu paliva. Vďaka tomu pochádza ich sila z dvoch zdrojov a na kolesá sa dostáva cez prevodovku.
Hybridné modely Hyundai neobsahujú menič krútiaceho momentu ani štartovaciu spojku a namiesto toho využívajú šesťstupňovú automatickú prevodovku (6 AT). V takomto prípade riadi rozjazd elektromotor.
V mnohých hybridných a plug-in hybridných vozidlách je vysokonapäťová batéria potrebná na jazdu oddelená od štandardnej 12-voltovej olovenej pomocnej batérie vozidla. Hybridné modely Hyundai obsahujú dve batérie inštalované pod sedadlami pre cestujúcich v druhom rade. Klasické 12-voltové batérie plug-in hybridných modelov sa nachádzajú v spodnej časti batožinového priestoru. Výhody pre zákazníkov elektrifikovaných SUV značky Hyundai sú dvojaké. V prvom rade to zaručuje väčší objem batožinového priestoru. Po druhé, ťažisko je bližšie k stredu vozidla, čo zlepšuje agilitu a jazdné vlastnosti.
Hybridom od Hyundai sa darí
Automobilka Hyundai sa v súčasnosti môže pochváliť najširšou ponukou elektrifikovaných pohonných jednotiek na trhu, vrátane hybridných a plug-in hybridných SUV modelov. V roku 2021 spoločnosť v Európe predala 515 886 vozidiel, čo predstavuje medziročný nárast o 21,6 percenta. Z toho 72 509 ks tvorili vozidlá s nulovými emisiami, tzn. batériové elektrické vozidlá (BEV) a elektrické vozidlá s palivovými článkami (FCEV) – čo v Európe predstavuje 14,1-percentný podiel predaja. Najpredávanejším elektrifikovaným modelom Hyundai v Európe bol TUCSON Hybrid. Hyundai zaznamenal aj nárast predaja PHEV – medziročne o 52,6-percenta viac.
Hybridné a plug-in hybridné modely Hyundai
Pre lepší výkon a zníženie emisií produkovaných počas jazdy využívajú modely TUCSON Hybrid aj SANTA FE Hybrid spojenie s výkonným hybridným pohonom s celkovým systémovým výkonom 170 kW (230 k), ktorý pozostáva z 1,6-litrového motora T-GDi Smartstream značky Hyundai a z elektromotora s výkonom 44,2 kW (60 k). Hybridné pohonné ústrojenstvo čerpá energiu zo spojenia motora T-GDi a 1,49 kWh lítium-iónovej polymérovej batérie. Oba modely sú dostupné s pohonom predných alebo všetkých kolies.
Modely TUCSON Plug-in Hybrid aj SANTA FE Plug-in Hybrid využívajú 1,6-litrový motor T-GDi s označením Smartstream. Tieto modely spolupracujú s elektromotorom s výkonom 66,9 kW (91 k), ktorý čerpá energiu z 13,8 kWh lítium-iónovej polymérovej batérie. Celkový výkon oboch modelov je až 195 kW (265 k) a kombinovaný krútiaci moment dosahuje hodnotu 350 Nm. Každý model je štandardne vybavený pohonom všetkých štyroch kolies.
TUCSON Plug-in Hybrid produkuje podľa testovacieho režimu WLTP iba 31 g CO2/km. SANTA FE Plug-in Hybrid produkuje podľa testovacieho režimu WLTP 37 g CO2/km.
Pohonné ústrojenstvo hybridných a plug-in hybridných verzií oboch modelov je k dispozícii so 6-stupňovou automatickou prevodovkou. Elektronicky ovládaná automatická prevodovka 6 AT prináša inováciu v podobe voľby jazdných režimov pomocou elektronického ovládača namiesto klasickej páky, čo prináša ideálny pomer medzi výkonom a spotrebou paliva.
TUCSON Plug-in Hybrid aj SANTA FE Plug-in Hybrid sú vybavené 7,2 kW, prípadne 3,3 kW palubnou nabíjačkou. Nabíjať sa môžu po pripojení k nabíjacej stanici pre elektromobily alebo prostredníctvom domácej nástennej nabíjačky wallbox. Používatelia rozhrania Bluelink® môžu kontrolovať úroveň nabitia batérie a spravovať nastavenia nabíjania oboch modelov prostredníctvom aplikácie pre mobilné telefóny.
Revolučná technológia CVVD
Výkon motora a spotrebu paliva hybridných a plug-in hybridných modelov Hyundai zlepšuje motor 1.6 T-GDI Smartstream. Je vybavený technológiou plne variabilného časovania ventilov (CVVD), ktorý vyvinula spoločnosť Hyundai Motor Group. V čase jej uvedenia na trh v roku 2019 bola celosvetovou novinkou! Technológia ovládania ventilov v závislosti od jazdných podmienok upravuje dobu, počas ktorej sa ventil otvára a zatvára.
Keď vozidlo udržiava konštantnú rýchlosť a vyžaduje nízky výkon motora, CVVD podrží sací ventil otvorený až do polovice kompresného zdvihu a od tohto bodu ho zatvára až do konca kompresného zdvihu. To pomáha zlepšiť palivovú účinnosť znížením odporu spôsobeného kompresiou. Naopak, keď je výkon motora vysoký, napríklad keď auto jazdí vysokou rýchlosťou, sací ventil sa uzavrie na začiatku kompresného zdvihu, aby sa maximalizovalo množstvo vzduchu použitého na spaľovanie. To zvyšuje krútiaci moment na zlepšenie zrýchlenia.
CVVD je jediný systém, ktorý dokáže zmeniť trvanie otvorenia ventilu počas jazdy v závislosti od podmienok. Táto technológia zvyšuje výkon o štyri percentá a znižuje spotrebu paliva o päť percent a zároveň zníži emisie o 12 percent.
Pre ďalšie zlepšenie spotreby paliva je motor 1.6 T-GDI vybavený nízkotlakovou recirkuláciou výfukových plynov (LP EGR). LP EGR vracia časť plynov spálených motorom do spaľovacieho priestoru, čím vytvára chladiaci efekt a znižuje emisie oxidov dusíka. Motor 1.6 T-GDI je zároveň vybavený nízkotlakovým systémom, ktorý presmeruje spálené emisie do prednej časti turbodúchadla, a nie do sacieho systému, čím sa zvýši jeho účinnosť pri vysokom zaťažení.
Pre maximálnu bezpečnosť svojich zákazníkov vykonáva automobilka Hyundai počas vývoja množstvo testov bezpečnosti lítiovo-iónových polymérových batérií, ktoré vo svojich hybridných a plug-in hybridných modeloch používa. Hyundai sa tiež zameriava na zvýšenie bezpečnosti batérií a vykonáva extrémne nárazové testy, aby preverila tri bezpečnostné prvky batérií: separátor s keramickým povlakom, štruktúry na ochranu batérie pred fyzickým poškodením a riadiace prvky batérií.
Hybrid ako ideálna voľba?
V časoch, keď ceny palív vysoko rastú a ich zlacňovanie v budúcnosti je tiež otázne, a zároveň v dobe, keď si čoraz viac zákazníkov uvedomuje potrebu znižovania uhlíkovej stopy a produkcie CO2, sa javia hybridné a plug-in hybridné vozidlá ako ideálna voľba pre všetkých milovníkov individuálnej dopravy.
Najväčšou výhodou elektrifikovaných vozidiel v porovnaní s tými s bežnými spaľovacími motormi je nižšia produkcia emisií, lepšia spotreba a často aj skvelá dynamika jazdy. V porovnaní s plne elektrickými autami, ktoré potrebujú pravidelné nabíjanie zo siete, však hybridy nie je potrebné nabíjať, resp. nabíjanie plug-in hybridov je pre ich menšiu batériu rýchlejšie a pohodlne riešiteľné aj z bežnej 230 V zásuvky doma. O tom, že elektrifikované verzie SUV oslovili aj slovenských zákazníkov svedčia aj tieto údaje: v roku 2021 mal každý piaty Tucson a každé ôsme Santa Fe predané na Slovensku hybridný alebo plug-in hybridný pohon.
