Hibrid: nem azért, mert divatos, hanem mert logikus!

Óriásplakátokon, netes hirdetéseken, a tévében olyan gyakran bukkan fel manapság a hibridhajtás, hogy azt gondolhatnánk, ez valami új dolog. Pedig nagyon nem. Az első benzines-elektromos hibridautó pont az idén volt százéves. Ez a Lohner-Porsche Mixte nevű csoda még pont ellenkező irányból vált hibriddé, mint ahogy a XXI. századi autók teszik: az eredetileg elektromos autónak készült járműre utólag építettek rá egy benzinmotort, amely generátort hajtott és így töltötte az akkumulátort. A mai hibridek viszont alapvetően mind benzines (néhány ritka esetben dízelmotoros) autók, amelyek elektromos segédrendszereket kaptak maguk mellé. De miért halt ki a hibridtechnológia az 1920-as évek elején? És miért árasztotta el az autóipart éppen most újra?

A Lohner-Porsche Mixte. Ez egy elektromos autó, amelyben jól láthatóan idegen test a lyuggatott lemez alá rejtett benzinmotoros generátor. Elsőkerék-hajtású kocsi volt, kerékagy-motorokkal, amelyek szintén jól láthatók

Hibrid: kevert, keverék. A járművek között hibrid hajtásúnak számít felszínen dízelmotorral, a víz alatt elektromos hajtással haladó második világháborús U-boot, de a mai elektromos bicikli is hibridjármű, hiszen emberi izomerő és elektromos energia dolgozik össze benne. Mégis, ha meghalljuk a „hibrid” szót, elsősorban mégis az autóiparra gondolunk. ( Persze gondolhatnánk még vetőmagokra vagy tojóstyúkokra, de ebben a cikkben az autókról lesz szó.) Hibridhajtású autó: olyan autó, amelyben a benzines vagy dízelüzemű belsőégésű motor mellett elektromos motor is dolgozik, az üzemanyagtartály mellett pedig kisebb-nagyobb hajtóakkumulátort is találunk. És hogy hogy működik? Mutatjuk videón a Suzuki példájával:

A kihalás oka az volt, hogy a benzinmotor és csatolt részeinek fejlődése valamint az olajipar robbanásszerű felfutása, az üzemanyag-töltő hálózat terjeszkedése feleslegessé tette, hogy az autók magukkal cipeljék az ugyan csendes és tiszta, de nagyon nehéz és kis teljesítményű elektromos technikát. Csaknem az ezredfordulóig egyszerűen nem volt szükség a hibridhajtás előnyeire. Volt bőven benzin, gázolaj, a károsanyag-kibocsátással igazából senki nem törődött, a fogyasztás is csak az olajválságok idején kezdte érdekelni egy kicsit az embereket és a gazdaságot. A benzines és dízel autók önmagukban is egyre korszerűbbek, erősebbek, csendesebbek, tisztábbak lettek, se vásárlói igények, se törvényi előírások nem tették szükségessé a részbeni elektromos üzem kifejlesztését. A kisebb fekvőrendőröket pedig simán vette az autóipar: a katalizátor jelentősen csökkentette az el nem égetett szénhidrogének kibocsátásat, az emberi egészségre és a katalizátorra egyaránt károsnak bizonyult, mégis évtizedeken át használt ólomadalék pedig szinte pillanatok alatt eltűnt a benzinből, amikor rákényszerítette a változásra az autóipart a politika.

Főleg a városi forgalomban, gyakori elindulás-megállás mellett jönnek ki a hibridhajtás előnyei, ezért a városi autóknál nagyon hasznos az elektromos segédlet a hajtásban

Viszont ahogy egyre több lett az ember és az autó, egyre sűrűbben lakottak lettek a városok, úgy kezdett egyre komolyabb gondot jelenteni a légszennyezés. És ahogy gyűltek a tudományos bizonyítékok arra, hogy az emberiség az ipari forradalommal megindult CO2-kibocsátásával bizony elkezdte veszélyesen megbillenteni a klimatikus egyensúlyt a Földön, az államok, kormányok, hatóságok egyre komolyabban kezdtek foglalkozni a szén-dioxid kibocsátás, praktikusan nézve a fogyasztás csökkentésével is. Megjelentek a kibocsátási normák, füstölési határértékek a dízelekre, a flottaszintű emissziós előírások.

A benzinmotorokra egyre kifinomultabb szabályozott katalizátort szereltek,  koromszűrőt és SCR-katalizátort szereltek a dízelekbe, NOx-szint csökkentő adalékanyag-tartály került a gázolajtank mellé. A szelepek vezérlése folyamatosan változtathatóvá vált a mindenkor hatékony működés érdekében. Az üzemanyagot nem karburátoron át szürcsöli vagy mechanikus adagolón át kapja a henger, hanem hihetetlenül precízen kimunkált hajszálvékony furatokon át, hatalmas, ezer-kétezer bar nyomással, egy égési ütemben is sok kis, nagyon finomra porlasztott adagban spricceli be egy végtelenül komplikált segédberendezés. Eljött a kicsi, olcsó, takarékos motorok teljesítményét szükség esetén sokkal nagyobb hagyományos szívómotorok erejére felnyomó turbó reneszánsza. Egyre kisebbek lettek a blokkok, a sorba rendezett három henger az új sor-négy, a V6 az új V8. És eljött a hibridek kora is.

Hibridrendszer: akkumulátor, motorhoz szíjjal kapcsolódó integrált indítógenerátor, kábelezés. A bal felső sarokban lévő hagyományos akku szerepe csak a hagyományos elektromos fogyasztók ellátása

Mert hát mi is a hibridhajtás haszna, értelme? Kettő is van neki. Az egyik az energia-újrahasznosítás. A villanymotor-generátor és az azt tápláló nagy akkumulátor lehetővé teszi, hogy a gyorsítások során az üzemanyag elégetésével drágán megszerzett mozgási energia a lassítás során ne menjen veszendőbe, ne hővé alakuljon és eltűnjön a féktárcsákon, hanem elektromos majd kémiai energiává alakítva legalább részben elraktározódjon. Majd pedig, ha szükség van rá, ezt az energiát újra elő lehet venni, így kevesebb benzin vagy gázolaj kell a következő gyorsításhoz.

A hibridség másik előnye, hogy az elektromos rendszer által szolgáltatott extra teljesítmény lehetővé teszi a belsőégésű motor hatékonyságának növelését. Elinduláskor a villanymotor nagy indítónyomatéka mintegy átsegíti a benzines (vagy dízel) motort az alapjárat-közeli nyomatékszegény, rossz hatékonyságú tartományon, erőteljes gyorsításkor pedig az elektromos többletenergia szintén segíthet a belsőégésű motornak átlendülni a hirtelen padlógáz sokkján, a terhelés finomabban, tisztább égés mellett építhető fel.

A Suzuki Hybrid 12V nevű mild-hibridrendszere mindössze 6,2 kilogramm többlettömeget jelent a Swiftben, Ignisben

A hibridhajtás további előnyei már csak a habot jelentik a tortán. Nagyobb, drágább hibrideknél az automata váltó nem bonyolultabb rendszert, nagyobb fogyasztást és extra hibalehetőségeket jelent, hanem egyszerűbb szerkezetet, kevesebb alkatrészt, hosszabb élettartamot, ráadásul alacsonyabb fogyasztást. A belsőégésű motor kopását is csökkenti a hidegindítások utáni kritikus kilométereken az elektromos rásegítés. Ha a gyártó az amúgy is meglévő nagy teljesítményű elektromos rendszert ügyesen kihasználja, olyan klímát építhet a kocsiba, ami akkor is működik, ha a piros lámpánál a kocsi leállított motorral várakozik; megszűnik az új stop-start rendszeres kocsikra oly jellemző alkalmi zokniszag. És persze a hibridhajtások fejlesztésével a gyártó megindulhat az egyre inkább jól láthatóan elkerülhetetlen elektromos mobilitás útján, fejlesztési tapasztalatot szerezhet a konnektorról is tölthető, akár tisztán elektromos üzemben is használható plug-in hibridek majd a tiszta villanyautók megalkotásához.

2019-ben már tényleg az a fura, hogy nem minden új benzines vagy dízel autó hibrid. Az akkumulátortechnológia fejlődése, az elektromos motorok fejlesztése ma már minimális többletsúly és nagy üzembiztonság mellett teszi lehetővé, hogy a benzines vagy dízel motor ezzel az elektromos támogatással tisztábban, hatékonyabban szolgálhasson, egészen addig a korig, amíg az elektromos mobilitás végképp a múzeumba küldi az utakról a belsőégésű motort, a gőzgépek és a lovaskocsik mellé.