Mikrohybryda i miękka hybryda – wszystko, co trzeba o nich wiedzieć. Czy warto je kupić?

Po co stosuje się mikro i miękkie hybrydy?
Czy nam się to podoba, czy nie, silniki spalinowe nie nadążają już za normami emisji spalin. Celowo nie piszemy, że „ich dni są policzone”, ponieważ nadal nie ma dla nich realnej alternatywy, która zapewniłaby porównywalną mobilność i porównywalne ceny (choć jest to tylko kwestią czasu). Nie piszemy też, że silniki spalinowe „osiągnęły kres swoich możliwości rozwoju”, ponieważ tego zwyczajnie nie wiemy. Koncerny motoryzacyjne cały czas starają się poprawiać ich wydajność oraz opracowywać jeszcze skuteczniejsze systemy oczyszczania spalin.

Ostatnio największym wrogiem przemysłu samochodowego stała się Unia Europejska, która określiła, że dozwolona emisja CO₂ to maksymalnie 95 g/km . Kto się nie zastosuje, ten musi płacić karę (95 euro za każdy gram ponad limit od każdego sprzedanego samochodu). Dla laika nie ma w tym nic złego – wręcz przeciwnie, może to jawić się jako bardzo dobra inicjatywa. Taki sposób „motywowania” producentów aut, którym nie chce się stale pracować nad ograniczeniem emisji spalin ich modeli. Nie dbasz o ekologiczność swoich aut – przygotuj się na kary. Sęk w tym, że limit 95 g CO₂/km nie jest wynikiem „wymagającym trochę pracy”, tylko praktycznie nierealnym! Nie osiągają go nie tylko małe i oszczędne auta, ale nawet samochody hybrydowe, w tym na przykład Toyota Corolla, czyli model marki, która jako pierwsza wprowadziła na rynek hybrydę w 1997 roku i od tego czasu nieustannie rozwija tę technologię.

Przeczytaj też: Bazowa Honda Jazz kosztuje 93 900 zł. Dziękujemy ci, Unio Europejska!

Wspomaganie jednostek spalinowych elektrycznymi silnikami jest obecnie jedynym sposobem, aby zbliżyć się do wymogów, zaklinającej rzeczywistość, Unii Europejskiej. Pojawia się jednak kolejny problem – technologia hybrydowa bardzo potaniała w ciągu ostatnich lat, ale nadal korzystające z niej samochody są drogie. Problem ten poruszaliśmy przy okazji omawiania cen nowej Hondy Jazz, którą w Europie kupimy tylko jako hybrydę (link powyżej). Dlatego obecnie coraz większą popularnością cieszy się o wiele bardziej przystępny sposób na elektryczne wspomaganie silnika, jakim jest mikrohybryda (micro hybrid) oraz miękka hybryda (mild hybrid).

Mikrohybryda i miękka hybryda – jak działają i czym się różnią?
Oba te układy mają dużo podobieństw, a określenia „mikro” i „miękka”, bywają używane zamiennie. Najprostszym rozróżnieniem jest to, że drugi układ może wspomóc jednostkę spalinową krótkotrwałym (zwykle kilkusekundowym) zastrzykiem mocy, a pierwszy nie ma takiej możliwości.

Mikrohybrydę możemy potraktować jako rozwinięcie systemu start/stop, automatycznie gaszącego silnik po zatrzymaniu i uruchamiający go, gdy chcemy kontynuować jazdę. Różnica polega na tym, że zamiast wzmocnionego rozrusznika, stosuje się rozrusznik zintegrowany z alternatorem (ISG). Jest to rodzaj małego, elektrycznego silniczka, który służy do uruchamiania jednostki spalinowej, a także do odzyskiwania energii podczas hamowania. Energia ta nie jest magazynowana w klasycznym (choć wzmocnionym) akumulatorze, jak w autach z systemem start/stop, tylko w osobnej baterii.

Można powiedzieć, że układ jest zatem taki sam, jak w „pełnej” hybrydzie. Tylko w skali mikro. Auto magazynuje energię elektryczną, ale z racji na swoje skromne parametry (baterie mają pojemności rzędu 0,1-0,5 kWh) jest ona wykorzystywana jedynie do zasilania elektryki pojazdu.

W przypadku miękkiej hybrydy sytuacja jest analogiczna, ale stosuje się w niej mocniejsze silniki w roli rozrusznika zintegrowanego z alternatorem. Dzięki temu mogą generować dodatkowy, kilkusekundowy zastrzyk mocy, kiedy mocno wciśniemy gaz. Jaki dokładnie? W przypadku Fiata 500 Hybrid jest to niecałe 5 KM. BMW z kolei zapewnia dodatkowe 11 KM (na przykład w wysokoprężnych odmianach serii 3), a w przypadku Mercedesa jest to 14 KM (auta klasy średniej), a w większych modelach 22 KM i aż 250 Nm.

Zwykle układ mikro / miękkiej hybrydy oznacza też zastosowanie 48-woltowej instalacji elektrycznej. Dzięki niej możliwe jest zasilanie jednostek elektrycznych o wspomnianych wcześniej parametrach. Nie jest to jednak regułą – przykładowo Mazda stosuje w swoich modelach 24-woltową instalację, podczas gdy Fiat pozostał przy standardowej o napięciu 12V.

Mikrohybryda i miękka hybryda – co one oznaczają dla kierowcy?
Tak jak pisaliśmy na początku, powodem dla którego stosuje się te układy, jest potrzeba obniżenia zużycia paliwa, które bezpośrednio wpływa na emisję CO₂. Fiat podaje, że jego układ miękkiej hybrydy, stosowany w modelu 500 oraz w Pandzie, pozwala na obniżenie emisji dwutlenku węgla o (średnio) 20-30 proc. Z kolei Audi obiecuje, że w modelach dużych (A6, A7, A8) zużycie paliwa spada o 0,7 l/100 km, podczas gdy w mniejszych (A4, A5) o 0,4 l/100 km.

Oszczędności te wynikają z kilku czynników. Opisywane układy hybrydowe odciążają silnik z obowiązku napędzania alternatora i generowania prądu potrzebnego do zasilania pokładowej elektryki i elektroniki. Ponieważ ich baterie magazynują więcej energii od klasycznego akumulatora, samochód może częściej gasić silnik, na przykład podczas postoju na światłach. Ponowne uruchamianie też działa lepiej, niż w autach bez wspomagania hybrydowego, ponieważ motor elektryczny jest mocniejszy od zwykłego rozrusznika.

Niektóre modele gaszą jednostkę napędową jeszcze przed zatrzymaniem, wydłużając czas, kiedy auto nie generuje spalin. Wspominany wcześniej Fiat 500 Hybrid wyłącza silnik już przy 30 km/h i pozwala swobodnie toczyć się, zachowując pełną kierowalność, zupełnie jak „pełna” hybryda. Audi w swoich modelach idzie o krok dalej – jednostka spalinowa gaśnie już przy 22 km/h, ale może zrobić to także podczas „żeglowania”. Kiedy jadąc między 55-160 km/h zdejmiemy nogę z gazu, silnik zostanie wyłączony i samochód będzie się toczył swobodnie (nadal zachowując pełną kierowalność i działanie wszystkich elementów wyposażenia) przez maksymalnie 40 sekund.

Inne podejście obrał na przykład Mercedes, w którym zadaniem „miękkiej” hybrydy jest wspomaganie silnika podczas przyspieszania. Kilkusekundowy zastrzyk momentu obrotowego wypełnia lukę między wciśnięciem gazu, a reakcją turbosprężarki, co poprawia wrażenie responsywności auta. Z kolei w odmianie 53 AMG Niemcy idą o krok dalej i stosują elektryczny kompresor dający „kopa” w ułamku sekundy, zanim pałeczkę przejmie turbo (po raz pierwszy takie rozwiązanie wprowadziło Audi w modelu SQ7).

Czy warto kupić auto z technologią mikrohybrydową lub miękkiej hybrydy?
Zadajemy to pytanie, ponieważ z pewnością zadaje je sobie niejeden kierowca, zainteresowany nowinkami technicznymi. Te rodzaje hybryd nie figurują jako osobne wersje silnikowe, ani jako dodatki na liście opcji (choć do niedawna Suzuki dawało taki wybór). Po prostu dana jednostka korzysta z układu mikro / miękkiej hybrydy, albo nie, chociaż są pewne wyjątki. Przykładowo w nowym Volkswagenie Golfie miękką hybrydę dostajemy „w pakiecie” ze skrzynią automatyczną do silnika benzynowego. Z kolei w cenniku Forda Pumy silnik 1.0 EcoBoost o mocy 125 KM występuje „solo”, ale w wersji 155 KM ma już układ MHEV.

Nie ma natomiast powodu, aby szukać koniecznie modelu wyposażonego w taką technologię. Zapewniane przez nią oszczędności na paliwie są symboliczne, a deklaracje producentów oparte na wynikach uzyskanych w warunkach laboratoryjnych. Z kolei elektryczne „doładowanie” podczas przyspieszania nie jest przez kierowcę w żaden sposób wyczuwalne. Jedynie płynniej i ciszej działający system start stop robi różnicę.