Kisfröccs vagy hosszúlépés?

Erre figyelj, ha hibridautót építesz!

2010.08.31. 07:17
Minden ellenkező híresztelés dacára a mérnökök eredetileg nem azért kezdtek hibridautó fejlesztésébe, mert bonyolult és drága autókat akartak rásózni a vásárlókra, hanem azért, hogy a belső égésű motor kedvezőtlen tulajdonságait valahogy ellensúlyozzák. Mások szerint meg azért, hogy a villanyautó kedvezőtlen adottságain javítsanak. Bárhonnan nézzük: ez egy öszvér, ami lehet jó és lehet rossz is.

A dugattyús motorok működése csak egy viszonylag szűk fordulatszám- és terheléstartományban optimális, s a fejlesztés célja évtizedekig az volt, hogy ezt a hasznos tartományt különböző trükkökkel (vezérműtengely-állítással, szívócső-átkapcsolással, a gyújtás és a befecskendezés tologatásával, feltöltéssel) minél nagyobbra szabják. A feladat megoldása azonban csak részben sikerült, ennek oka pedig többek között az, hogy az „optimális működés” definíciója az elmúlt évtizedben gyökeresen megváltozott: a „jól menjen” mellé felsorakozott, sőt bizonyos esetekben azt meg is előzte a „keveset fogyasszon” és „kicsi legyen az emissziója” mint követelmény. E három szempontnak egyidejűleg, széles fordulatszám-tartományban megfelelni azonban nehezebb, mint pótos ifával átbújni a tű fokán.

A probléma egyik oka, hogy egyszerűen túl nagy motorokat építenek az autókba: amíg a normál, egyenletes sebességű haladáshoz 10–20 kW teljesítmény elegendő, addig a Tisztelt Vásárló komoly összegeket fizet azért, hogy magával cipelhessen további 50–100 kW-nyi teljesítmény előállításához szükséges vasat: főtengelyt, dugattyút, blokkot, hengerfejet. Nagy árat fizetünk azért a lehetőségért, hogy (az egyenletes haladáshoz és a dugóban araszoláshoz képest) nagy ritkán, egy-egy intenzív gyorsításnál igénybe vehessük az egész ménest: nem csak az addig feleslegesen cipelt vasakkal, hanem azzal is, hogy a nagyobb motort amúgy részterhelésen üzemeltetve a fogyasztás és az emisszió is drasztikusan romlik.

Mikro, Mild, Full

A beépített elektromotor mérete és a vezérlő program kifinomultsága, vagy ha úgy tetszik: a „hibridizáltság foka” szerint akad kicsi, közepes és nagy is a palettán: az arányok a nagyfröccstől a hosszúlépésig terjednek, sőt azon is túl.

Legegyszerűbb esetben a piros lámpánál a motort leállító stop-start automatika és valamilyen szintű fékenergia-visszanyerés megléte már elegendő ahhoz, hogy icipici hibridnek nevezzünk egy autót. Nem is igazán értem, hogy a máskor igen nagyvonalú marketingesek miért nem próbálják a müncheni efficient dynamics-ot mikrohibridként eladni: a stop-start rendszer megvan, az intelligens generátorvezérlést pedig kicsit hunyorítva akár egy igen rossz hatásfokú fékenergia-visszanyerésnek is felfoghatjuk. Persze ez annyira nem hangzik jól, és valószínűleg arra is idejében rájöttek: a konkurencia kéjes örömmel kiáltaná a világba, hogy a béemvéseké kicsi, s annál még a japánoké is nagyobb. Egy pohár testes borhoz egy shot szóda – a mikrohibridnél a hagyományos hajtás a domináns.

Mild hibridként szokták emlegetni azokat az autókat, melyekbe nagyobb, 5–30 kW teljesítményű elektromotor kerül, ami nem csak a fékenergia-visszatápláláshoz, de gyorsítások közben a belső égésű motor támogatásához is elegendő. Az elnevezés angol nyelvi környezetben bizonyára jobban cseng, mint a szerencsétlenül tükörfordított „puha hibrid” magyarul. Ennél talán kifejezőbb, ha megpróbáljuk „könnyű hibrid”-ként felfogni a dolgot: a full hibrideknél kisebb teljesítmény, az egyszerűbb szerkezet, a könnyebb akkumulátorok végeredményben kisebb össztömeget, és ami még fontosabb: alacsonyabb költségeket jelentenek, így nagyobb társaikénál sokkal jobb eséllyel indulnak a szériabevezetés felé. A hagyományos és az elektromos hajtás teljesítménye és nyomatéka ha nem is egyforma, de azért összevethető – az arányokat tetszés szerint változtatva mindenki ízlés szerint keverheti magának a fröccsöt.

Cserébe egyetlen dologról kell lemondania: a hangtalan suhanás élményéről. Ez ugyanis a full hibridek kiváltsága, és az elnevezést a mild hibriddel ellentétben nem is nagyon kell magyarázni: elég, ha egy fullos csajra gondolunk, akinek egyszerűen mindene megvan. Egy igazán frissítő ital jó sok szódával és a bor karakteres ízével.

A henger(sor)lekapcsolás és a kisméretű, kétlépcsős feltöltésű motorok mellett logikus elképzelés, hogy szereljünk kisebb motort az autóba, a gyorsításhoz pedig használjunk egy kedvező nyomatéki karakterisztikájú, kitűnően szabályozható, közvetlen emisszióproblémákat nem okozó villanymotort.

Az elektromos hajtás további előnye, hogy a villanymotort fékezéskor generátorként használva visszanyerhető az amúgy veszendőbe menő energia egy része, továbbá megfelelő méretezés esetén akár a hangtalan és (ott és akkor) emissziómentes haladás is megoldható.

De hová tegyük a villanymotort? Lapozzon, kiderül!