Ile ekologii w hybrydach? Polskie testy pokazały, jak jest naprawdę

Jeździ na silniku spalinowym, wspomagając się silnikiem elektrycznym. Ten ostatni ładuje podczas hamowania akumulatory, odzyskując w ten sposób energię. To – w największym skrócie – istota działania samochodu hybrydowego. Dzięki temu ma być bardziej ekologiczny niż zwykły. Ale czy rzeczywiście tak jest, skoro i tak podstawową jednostką pozostaje silnik tradycyjny?

W teorii – i według zapewnień producentów samochodów hybrydowych – system się sprawdza zarówno pod względem ochrony środowiska, jak i ekonomicznym, bo auto zużywa mniej paliwa, a zatem do atmosfery emitowanych jest mniej szkodliwych substancji. Pozostaje pytanie – na ile w praktyce ten system się sprawdza i czy w tym przypadku skórka jest warta wyprawki?

Jeśli jest coś do zbadania, potrzeba do tego specjalistów – za sprawdzenie teorii wzięli się naukowcy z Politechniki Poznańskiej. Postanowili przeprowadzić testy w warunkach drogowych – eksploatując samochód tak jak każdy kierowca – jeżdżąc po mieście, na trasie i na autostradzie. Efekty były zaskakujące.

Jeśli mówimy o hybrydach, to trudno wybierać coś, co nie jest autem produkcji japońskiej. Japończycy rozwijają technologię hybrydową od ponad 20 lat (pierwszy Prius to rok 1996). Nie ma też sensu testowanie małego auta – tam spalanie jest i tak stosunkowo niewielkie. Naukowcy z Poznania zdecydowali się więc na Lexusa UX 250h.

To kompaktowy SUV z napędem 4x4 o mocy 184 KM. Zamontowany w nim układ hybrydowy składa się z silnika benzynowego o pojemności 2 litrów, silników elektrycznych MG1 i MG2, które pełnią też rolę generatorów. To wszystko łączy przekładnia hybrydowa, a za gromadzenie energii elektrycznej odpowiada niklowo-wodorkowy akumulator. Dodatkowo, przy tylnej osi zamontowany jest trzeci silnik elektryczny, dzięki któremu uzyskano napęd na dwie osie bez konieczności używania wału napędowego, łączącego jednostkę spalinową z tylnym mostem.

Jak twierdzi producent – samochód zużywa nieco ponad 4 litry benzyny na 100 km. Z testów redakcji serwisu Autokult.pl wynika, że w praktyce maksymalne spalanie to nieco ponad 6 litrów na 100 km. To istotne, szczególnie w kontekście prowadzonych badań, które miały m.in. sprawdzić proekologiczność tego samochodu.

Czas na testy w terenie. Eksperci ustalili 77-kilometrową trasę w Poznaniu i jego okolicach. Obejmowała na odcinki miejskie, podmiejskie i autostradowe. Wykonano w sumie 6 przejazdów w dniach roboczych, w godzinach zróżnicowanego ruchu drogowego. Test przeprowadzono w grudniu ubiegłego roku, średnia temperatura powietrza podczas testów wynosiła 4 stopnie Celsjusza.

Badanie wykonano zgodnie z wytycznymi RDE (Real Driving Emission). W ramach tej procedury emisje szkodliwych substancji mierzone są podczas rzeczywistej eksploatacji na drodze. W przypadku najnowszych norm emisji spalin badanie w laboratorium jest uzupełniane poprzez pomiar na drodze.
W prawidłowo przeprowadzonym teście RDE samochody pokonują trasę na publicznych drogach w zróżnicowanych warunkach. Około 34 procent stanowi trasa w mieście przy prędkościach od 0 do 60 km/h. Kolejne 34 procent to trasa podmiejska, z prędkościami od 60 do 90 km/h. Wreszcie – ostatnia część trasy to jazda po autostradach, z prędkością powyżej 90 km/h.

Czas na wyniki testów. Te uporządkowano według dwóch kryteriów – czasu, w jakim samochód jechał tylko na silniku elektrycznym oraz dystansu, jaki pokonał w ten sposób.

Podczas jazdy po mieście Lexus UX 250h jechał na silniku elektrycznym aż 74 procent czasu, pokonując 57 procent dystansu. To wynik godny uwagi, pytanie – jak to możliwe? Wyjaśnienie jest stosunkowo proste – do 50 km/h samochód może się rozpędzić wyłącznie na silniku elektrycznym. Jednocześnie w ruchu miejskim odzyskiwane jest najwięcej energii – każde zdjęcie nogi z pedału gazu to wyłączenie silnika spalinowego i włączenie generatorów – silników elektrycznych, ładujących akumulator z wykorzystaniem energii kinetycznej. Dodatkowo – podczas postoju na światłach czy w korku samochód korzystał niemal wyłącznie z energii elektrycznej, pozostawiając silnik spalinowy wyłączony.

Kolejny etap testu – droga podmiejska. Tutaj nie ma tylu okazji do wykorzystania silnika elektrycznego – włączał się zwykle w miejscach, gdzie trzeba jechać z niższymi prędkościami, np. w terenie zabudowanym. Każde odpuszczenie pedału gazu to wyłączenie silnika spalinowego i uaktywnienie ładowania akumulatorów. Zgromadzona energia jest następnie uwalniana podczas wolniejszej jazdy. Efektem tego wszystkiego jest 28 procent czasu przejechanego Lexusem na tym etapie na silniku elektrycznym, co dało 27 procent całego dystansu.

Wreszcie – autostrada. Mogłoby się wydawać, że akurat tutaj wykorzystanie napędu elektrycznego będzie żadne. Okazało się jednak, że przez 8 procent czasu Lexus jechał na tym właśnie napędzie, co umożliwiło bezemisyjne przejechanie 7 procent autostradowego odcinka trasy.

Traktowanie silnika elektrycznego w samochodach hybrydowych wyłącznie w kategoriach dodatku nie ma – jak wynikło z badań – żadnego uzasadnienia. Najkorzystniejsze wyniki osiągnął Lexus podczas jazdy miejskiej, najgorsze na autostradzie, ale właśnie o to chodzi, by takie samochody ograniczały nagromadzenie smogu w miastach, gdzie aut jest najwięcej.

Ponad połowa przejechanej trasy bez udziału silnika elektrycznego w mieście to poważny argument potwierdzający ekologiczność rozwiązań zastosowanych w testowanym Lexusie. Z niewielkim marginesem błędu można zakładać, że podobne wyniki osiągnięto by w innych modelach samochodów koncernu Toyoty czy nawet innych producentów.

Jeszcze istotniejszy wydaje się być wynik czasowy – ponad 70 procent czas przejazdu pracował sinik elektryczny – wszystkie korki, światła itp. A to przecież chwile, które najbardziej przyczyniają się do zanieczyszczenia powietrza – setki uwięzionych samochodów z włączonymi silnikami to zmora centrów miast.

Technologia hybrydowa jeszcze długo będzie najchętniej wybieranym proekologicznym rozwiązaniem w salonach samochodowych. Pełne elektryki nie dają jeszcze satysfakcjonujących zasięgów, do tego wiele dyskusji budzi nieekologiczność zastosowanych w nich materiałów, szczególnie tych użytych w bardzo pojemnych akumulatorach. Zastosowanie oszczędnych silników spalinowych, spełniających najbardziej wyśrubowane normy emisji spalin, w połączeniu z wydajnym układem elektrycznym daje szanse na to, by miasta zaczęły znów oddychać pełną piersią.

Artykuł powstał we współpracy z marką LEXUS