Hybridní motory a otázky jejich využití

Hybridní systémy lze rozdělit do tří kategorií podle funkce: "mikro hybridy" s funkcí start/stop, "slabé hybridy" s efektem "boost" a "silné hybridy", umožňující jízdu na kratší vzdálenosti s pohonem jen elektrickou energií.

V kategorii mikro hybridů sází společnosti, jako třeba Bosch či PSA zejména na levný "Chytrý elektronický start/stop systém", který využívá zesílený startér. Systém vyžaduje jen minimální úpravy stávajících vozů a lze jej tak ve velkých počtech nasadit již v nejbližší budoucnosti [celý článek]. V městském provozu vozy často stojí na semaforech nebo v dopravních zácpách. Systém Mikro Hybrid v takovém případě automaticky vypne motor. Jakmile se lze opět rozjet, řidič jen sešlápne pedál spojky a systém rychle a pohodlně nastartuje motor. Využitím start/stop systému lze ušetřit až osm procent paliva (městský cyklus (ECE)).

Slabé i silné hybridy nabízejí kromě všech výhod mikro hybridů ještě něco navíc. Slabé hybridy jsou vybaveny elektromotorem o výkonu do 25 kW. Tento relativně slabší motor nabízí dodatečné zrychlení při předjíždění, což označujeme jako "boost" efekt, a v kombinaci spalovacího motoru a rekuperace energie dokáže snížit spotřebu paliva až o 15 procent (nový evropský jízdní cyklus (NEDC)). Totéž platí i u silného hybridu. Ten je vybaven motorem do 75 kW, někdy i silnějším. To přináší vyšší kroutící moment až 400 N.m při nulových otáčkách, a možnost ještě více snížit spotřebu paliva průměrně o více než 20 procent (nový evropský jízdní cyklus (NEDC)). Systém navíc dovoluje jezdit na kratší vzdálenosti jen na elektrickou energii a tím dosáhnout nulových místních emisí (viz Toyota Prius, Lexus RX 400h...).

Ve srovnání se stejně výkonným spalovacím motorem mají hybridní pohony nižší emise oxidu uhličitého a dalších škodlivin, vyžadují však pokročilejší technologii. Hybridy jsou zvlášť účinné a výhodné při smíšených jízdních cyklech, například v hustém městském provozu a při hustém provozu mimo město. Bylo ověřeno, že u vozu SUV se vznětovým motorem o výkonu 170 kW a automatickou převodovkou lze dosáhnout průměrného snížení spotřeby nebo emisí oxidu uhličitého (CO2) o 20 procent. Výhody hybridu oproti zážehovému motoru také nebudou tak výrazné, pokud použijeme zážehový motor s přímým vstřikem paliva optimalizovaný na nejnižší spotřebu. Realistickou alternativou jsou vznětové hybridy, za předpokladu vyrovnání dvou skupin zvýšených nákladů oproti zážehovým motorům (zaprvé samotný vznětový motor a za druhé elektromotor) snížením celkových nákladů na systém, například na zpracování výfukových plynů.

Společnost Bosch očekává zvýšení hmotnosti silného hybridu oproti běžnému vozu se zážehovým motorem o 100 kilogramů. Tato hodnota je však v dnešních podmínkách ještě stále jen velmi těžko dosažitelná. Největším problém představují akumulátory. Jejich množství a velikost zabírá mnoho místa a zatěžuje automobil. Životnost také není příliš velká. To, na co slyší zákazník, je však cena. Ta díky instalaci akumulátorů a drahé regulační elektroniky roste - podle předpokladů statistiků JATO Dynamics by se přidaná hodnota ze současných technologicky možných 18 % na vozidlo měla v dalších letech snížit na 14 %. U vozu za jeden milion korun se tedy jedná nárůst o 140 000 Kč. Levnější automobily mohou tyto procenta dokonce překročit. V jejich neprospěch totiž hovoří co největší nutnost snížení nákladů na výrobu a konstrukci. Při velkém zásahu do techniky tak šplhá přidaná hodnota i přes 20 %.

Dalším argumentem proti bývá dnešní velký rozmach ekologických turbodieselů s extrémně nízkou spotřebou. Jejich emise a výkony se mohou srovnávat s "mikro hybridy" či dokonce "slabými hybridy". Cenové nůžky se zde tolik nerozevírají a technické úpravy jsou v menším měřítku.

Známe také problémy některých lidí s hybridními pohony. Při zimách, jaké panují dnes v České republice, může být u bateriemi startovaných motorů o zábavu postaráno. Životnost rázně klesá s měnícími se tepelnými podmínkami. Také se stále pochybuje o větším ekologickém přínosu "mikro hybridů". Při startu sice pomáhá roztáčet motor elektromotor, ale přísun zvětšeného množství paliva zde přesto musí být a každé zrychlování je doprovázeno krátkodobým akceleračním plněním. Při těžším voze s bateriemi je samozřejmě množství větší.