Miért rejtély egyes hibridek nyomatéka?

Toyota Priust nem mértünk, de egy Lexus LS600 hibrid teljesítményét már megpróbáltuk mérőpadon meghatározni. A mérés azonban annak ellenére meghiúsult, hogy a mérőpad egyébként alkalmas összkerékhajtású járművek mérésére. Így nem marad más magyarázat, minthogy a Lexus LS-nek a Toyota Priuséval azonos elv alapján felépített hibrid rendszere a kudarc oka. Az interneten is utánakerestem, de ott sem találtam hiteles mérést. Bizonyos próbálkozások történtek, de elfogadhatóan alátámasztható eredményt nem hoztak.

A HR-V esetében a Honda azért közölhet adatokat, mert az ő rendszerük teljesen másképp működik. A Honda hibridjeiben (CR-V, Jazz, HR-V egyaránt) egy nagy teljesítményű elektromotor állandó kapcsolatban áll a kerekekkel, kis és közepes sebességig csak ez hajtja őket. A belső égésű motornak ilyenkor az egyetlen feladata, hogy egy generátort hajtson, aminek árama táplálja az elektromos motort. (És tölti a hibrid rendszerhez tartozó viszonylag kis áramtároló képességű – a Jazz e-HEV esetében például 0,8 kWh-os - akkumulátort.)

Nagyobb sebességeknél történik meg az, hogy ezt az energiaátalakítást kikerülik azzal, hogy egy kuplung zárásával a benzinmotort közvetlenül bekapcsolják a kerekek forgatásába. Ha ilyenkor gyorsítunk, az elektromotor az akkumulátor teljesítményéig (!) besegíthet a benzinmotornak. Ebben az üzemmódban a benzinmotor és a villanymotor egymással párhuzamban pörög fel, illetve le, mindegyik azt a teljesítményt és nyomatékot dobja be a közösbe, ami az ő részéről az éppen adott fordulatszámhoz tartozik.

A rendszer működéséből adódóan a Honda a hibridjeinél a rendszer nyomatékaként általában az elektromos motor legnagyobb nyomatékát adja meg. Ez történt a Jazz és nagy valószínűséggel történik a HR-V esetében is. A HR-V minden bizonnyal ugyanazt az elektromotort kapja meg, mint a Jazz, amelynek nyomatéka 253 Nm. Épp annyi, mint amennyit a HR-V-re is megadtak rendszernyomatékként.

A Toyota Prius hibrid rendszere az egészen rövid tisztán elektromos szakaszokat (amikor a benzinmotor egyáltalán nem működik) leszámítva folyamatosan kombinálja a benzinmotor és az elektromotor teljesítményét és nyomatékát egy bolygómű közreműködésével. A bolygóműnek ugyan a geometriájából (fogaskerekeinek fogszámaiból) következően van egy számszerűen meghatározható áttétele, azonban ezt a Priusban állandóan variálják a bolygómű középső fogaskerekéhez (napkerék) kapcsolódó indítómotor/generátor terhelésével. Ez a változó áttételezés máris megzavarja a mérést, hiszen azt egy rögzített (kézi váltóknál általában a legmagasabb fokozatban) szokás mérni.

Ehhez még hozzájön a vezérlés, ami folyamatosan beleavatkozik a rendszerbe, például egy előre meghatározott sebességig nem engedi egy bizonyos fordulatszám fölé pörögni a benzinmotort. Mindebből adódik, hogy a Prius nyomatéka nem a fordulatszámmal változik, hanem az autó sebességével. És, ha még ez sem lenne elég, tudtommal az utolsó két generációs Priusban a hajtó elektromotort összeépítik egy fordulatszám csökkentő áttétellel (ami egyébként szintén bolygómű), és így kötik be a teljesítmény- és nyomatékelosztást végző központi bolygóműbe. Ez azt jelenti, hogy bár a villanymotor nyomatéka önmagában ugyan csupán 163 Nm, de ennek legalább a kétszerese jut be a rendszerbe. (A pontos áttétel nem ismert.) No, most akkor mennyivel is számoljunk?

A Priusnak egyébként már a rendszerteljesítménye is inkább elméleti, mint valóságos érték. Tudtommal úgy határozták meg, hogy a Prius menetteljesítményei egy 122 lóerős autóénak felel meg. (Korábban 136 lóerőben adták meg, de így mindig alulmaradt a 140 lóerős német dízel és egyéb konkurensekkel szemben.) Mintha úgy határozták volna meg, hogy megmérték a Prius 0-100 km/h közötti gyorsulási idejét (10,8 s), és ebből jött ki az, hogy ilyen gyorsulási időre ilyen tömeg mellett (1438 kg) egy 122 lóerős autó képes.

Lehet, hogy a legnagyobb nyomatékot is onnan lehetne leginkább visszakövetkeztetni, hogy mekkora terhelésre méretezték a végáttételt, és abból visszaszámolható lenne a maximum.

Ezzel együtt találtam egy közelítő meghatározást. Eszerint a Prius álló helyzetből gyorsítva körülbelül 30-40 km/órás sebességig adja le a legnagyobb nyomatékát. Itt a villanymotor a maximális nyomatékát adja le, amihez a benzinmotor mindazt hozzáadja, amit nem a generátorként működő indítómotor/generátor hajtására fordít. (Ez korábban 28 százalék volt, tehát a maximális nyomaték 72 százalékával lehet számolni.) Ha az új Priusnál is így van, akkor 106 Nm-t nyújt hajtásra a benzinmotor, és ehhez jön a villanymotor nyomatéka, amit szerintem a hozzá rendelt áttétellel módosított értékkel kellene figyelembe venni. Így jóval 400 Nm feletti érték lehet, amit az is valószínűsít, hogy ugyanilyen megközelítéssel már a korai Priusok is hasonló össznyomatékot nyújtottak.