Jaké jsou druhy ekologických pohonů na trhu?

Nejpopulárnější jsou full-hybridy od Toyoty a plug-in hybridy, které jsou dostupné, snadno se ovládají a jsou spolehlivé. Stále častěji nabízené elektromobily stále ještě čekají na lepší časy vzhledem k nedostatečné infrastruktuře a zdlouhavému nabíjení. Vodíkový pohon od Toyoty, který se již představil v sériově vyráběném modelu Mirai, představuje velkou naději pro budoucnost automobilového průmyslu.

Co je to full-hybrid?

Součástí plného hybridního pohonu Toyoty jsou:

  • účinný benzínový motor,
  • planetová převodovka s elektromotorem a generátorem,
  • vysokonapěťová baterie,
  • řídicí jednotka s invertorem a konvertorem.

Všechna tato zařízení spolu stále automaticky spolupracují za účelem dosažení optimálního toku energie pro co nejefektivnější jízdu. Full-hybrid tak může používat výhradně elektromotor, jezdit jen na benzín, anebo používat oba zdroje současně. Nejdůležitější však je, že elektromotor rekuperuje energii vznikající při brždění a její přebytky ukládá v akumulátoru, který tak není vůbec potřeba nabíjet.

Benzínový motor

Planetová převodovka s elektromotorem a generátorem

Vysokonapěťová baterie

Řídicí jednotka s invertorem a konvertorem

Mimořádně efektivní, dynamická a účinná benzínová jednotka od Toyoty, která pracuje v Atkinsonově cyklu, zajistí potřebný výkon za jakýchkoli jízdních podmínek, přičemž souběžně dodává energii do generátoru a dobíjí tak baterii. Benzínové motory od Toyoty ze série Dynamic Force nabízejí nejlepší termodynamickou účinnost ve své třídě – až 40 %, jejímž efektem je nízká spotřeba pohonných hmot v hybridním režimu.

Kompaktní planetová převodovka rozděluje výkon mezi benzínovým a elektrickým motorem a umožňuje současně pohánět kola a dobíjet akumulátor pomocí generátoru. Nahrazuje klasickou převodovku a poskytuje nekonečno rychlostních stupňů, dle aktuálních podmínek na silnici. Díky ní přenáší elektromotor maximální točivý moment na kola a rekuperuje energii z brzdění.

Lehký a nevelký hybridní akumulátor od Toyoty představuje trakční baterii nejnovější nikl-metal-hydridového (NiMH) nebo lithium-iontového (Li-ion) typu. Nevyžaduje nabíjení, neboť tento proces je vždy automatický, během zpomalování a brzdění, v případě potřeby také pomocí generátoru s využitím benzínového motoru.

Řídicí jednotka v hybridním systému plní klíčovou funkci při předávání proudu mezi akumulátorem a pohonnou soustavou. Invertor s „boost” konvertorem na straně jedné straně přeměňuje mechanickou energii z elektromotoru na stejnosměrný proud do baterie, na druhé straně adaptuje napětí dodávané elektromotoru, aby se zvýšila jeho účinnost. Možnost zvýšení napětí z úrovně řídicí jednotky značně ulehčuje baterii, která tak může být lehčí a menší.

Nejzásadnější parametry hybridů

Vysoké napětí

Nízká intenzita proudu

Silný elektromotor

Funkční soustava invertoru

Automobil je díky němu poháněn nízkou intenzitou proudu, což přináší řadu výhod (viz: nízká intenzita proudu). Vysoké napětí systému navíc umožňuje dosahovat vysokého maximálního výkonu elektromotorů, takže je pohon dynamičtější a jízda na elektrický motor je možná i při vysokých rychlostech.

Nosičem náboje a hlavním zdrojem rizika spojeného s používáním elektroinstalací není vysoké napětí, nýbrž proud. Pro zvýšení bezpečnosti a vzhledem k efektivitě a odolnosti pohonu musí být intenzita proudu v systému co nejnižší. Nízký proud garantuje menší ztráty na vinutí a tedy i pomalejší vybíjení trakční baterie. Nízká intenzita proudu navíc snižuje riziko přehřátí systému a poruch hybridní soustavy, vyžaduje i menší průměr vodičů v instalaci a snižuje tak náklady a hmotnost systému.

Elektromotory se vyznačují vysokým točivým momentem dostupným od prvního okamžiku. Abychom však mohli hybridní systém používat nejen ve městě, ale i na delších cestách, musí být vozidlo vybaveno elektromotorem o vysokém výkonu, který zvládne odpor zvyšující se spolu s rychlostí. Rychlost otáček takového motoru navíc musí být dostatečná, aby se automobil mohl pohybovat v bezemisním režimu, např. na rychlostních komunikacích.

Je srdcem hybridního systému, které umožňuje průtok energie mezi trakční baterií a elektromotory. Střídač mění stejnosměrný proud (z trakční baterie) na střídavý (potřebný k napájení elektromotoru) a vykonává tuto činnost v opačném směru během nabíjení baterií. Zásadní je, aby byl tento systém spolehlivý a fungoval velmi rychle, protože musí zvládnout podmínky na silnici, které se každou chvíli mění. Pokud je soustava střídače navíc vybavena dalším konvertorem typu „boost”, je možné zvýšit napětí v elektromotoru. Lze tak zmenšit proud, ale i napětí baterií, a tedy i její rozměry a hmotnost.

Co je plug-in hybrid Toyota?

Plug-in hybrid má všechny výhody full-hybridu a navíc i větší dojezd na samotný elektromotor. Lze ho dobíjet z externího zdroje energie. Mezi modely tohoto typu patří dynamická Toyota RAV4 Hybrid Plug-in a Toyota Prius Plug-in Hybrid.

0
km
Dojezd v kombinovaném režimu
0
km/h
maximální rychlost dosahovaná při jízdě pouze v elektrickém režimu
0
%
doba jízdy v elektrickém režimu
0.0
l/100km
minimální kombinovaná spotřeba pohonných hmot
0
h
minimální doba nabíjení ze zásuvky
0
s
zrychlení 0–100 km/h

Co je to vodíkový pohon?

Elektrický pohon s vodíkovými palivovými články, který vypracovala Toyota, vytváří energii reakcí vodíku a kyslíku. Jediný vedlejší efekt představuje čistá voda. Tento proces je navíc kontrolován hybridní technologií, takže lze rekuperovat a skladovat energii vzniklou během jízdy a při brzdění. Vodíkový pohon je již dostupný v sériově vyráběném modelu Toyota Mirai.

přibližně
0
min
doba tankování vodíku do plné nádrže
0
g/km
žádné emise škodlivých zplodin
Do
0
km
dojezd na jednu nádrž
H2O
jediný produkt reakce je voda
0
s
zrychlení 0–100 km/h