A benzines és dízelautókat gyorsan és egyszerűen meg lehet tankolni, az üzemanyag azonban drága, és sok fogy belőle. Az elektromos autók akkumulátorát jóval olcsóbban, esetenként ingyen is fel lehet tölteni, ez viszont időigényes. A hibrid autóban belső égésű motor és villanymotor egyaránt dolgozik, így a két hajtás részben ellensúlyozza egymás hátrányait. Cserébe a rendszer bonyolultabb, mint egy hagyományos vagy tisztán elektromos autóé.

## Hogyan működik a hibrid hajtás?

Városi közlekedésben gyakori a gyorsítás és a megállás, ebben az üzemmódban pedig a belső égésű motor nem különösebben hatékony. Gyorsításkor sok üzemanyagot használ, fékezéskor pedig a mozgási energia hővé alakul, és a fékbetéteket, illetve a féktárcsákat melegíti.

A hibrid villanymotorja gyorsításkor besegít, így csökkentheti az üzemanyag-fogyasztást. Lassításkor a hajtás egyes rendszerei generátorként működnek: a mozgási energia egy részét villamos energiává alakítják, és visszatöltik az akkumulátorba. Ezt nevezik regeneratív fékezésnek vagy energia-visszanyerésnek.

A hibridek ugyanakkor nehezebbek és drágábbak az azonos kategóriájú, hagyományos motorral szerelt autóknál, javításuk is összetettebb. A karbantartás és a javítás többletköltsége meghaladhatja az üzemanyagon elért megtakarítást, különösen egy sokat futott példánynál.

## A hibrid autók fő típusai

A különféle hibridek felépítése jelentősen eltérhet. Közös bennük a belső égésű és az elektromos erőforrás; a kategóriát elsősorban az erőátvitel kialakítása, valamint a két motor működésének összehangolása határozza meg.

### Mikrohibridek

A mikrohibrid valójában hagyományos, belső égésű motoros autó, mert villanymotor nem hajtja a kerekeket. Az üzemanyag-fogyasztást a start-stop rendszerrel, az akkumulátortöltés szabályozásával és bizonyos modelleknél fékezési energia-visszanyeréssel mérsékli.

A start-stop rendszer sok korszerű autóban megtalálható, és általában álló helyzetben, például piros lámpánál állítja le a motort. Egyes mikrohibridekben – ilyen az Audi A6 55 TFSI quattro – a vezérlés gurulás közben is lekapcsolhatja.

A hagyományos autókban a motor folyamatosan hajtja a generátort, amely ellátja az elektromos rendszereket és tölti az akkumulátort. Ez a motor teljesítményének 2–5 százalékát is igénybe veheti. A mikrohibridek vezérlése gyorsításkor vagy egyenletes haladáskor leválaszthatja a generátort a fedélzeti hálózatról, így ilyenkor az elektromos berendezéseket kizárólag az akkumulátor táplálja. Ehhez 12–48 voltos, nagyobb kapacitású, korszerű EFB- vagy AGM-rendszerű ólom-savas akkumulátorokat használnak.

Néhány modell fékezéskor a mozgási energia egy részét is visszanyeri. A legtöbb rendszer azonban csak gyorsításkor kapcsolja le, lassításkor pedig visszakapcsolja a generátort. A mikrohibrid megoldások ideális körülmények között, különböző becslések szerint 5–8 százalékkal csökkenthetik a fogyasztást, így az üzemanyag-megtakarítás és a károsanyag-kibocsátás mérséklése korlátozott.

### Lágy hibridek – MHEV

A Mild Hybrid Electric Vehicle, röviden MHEV rendszerben a hagyományos önindítót és generátort egy kisebb villanymotor, az indítógenerátor váltja fel. Ez beindítja a belső égésű motort, tölti az akkumulátort, gyorsításkor pedig rásegít a hajtásra. Fékezéskor villamos energiává alakítja a mozgási energia egy részét, és visszatölti az akkumulátorba.

Az indítógenerátornak nincs közvetlen kapcsolata a kerekekkel, ezért a lágy hibrid nem képes kizárólag elektromos hajtással közlekedni. A rendszert általában egy 3–5 kWh kapacitású, legalább 48 voltos lítiumion-akkumulátor táplálja. A nagyobb feszültség vékonyabb vezetékeket, nagyobb átvihető teljesítményt és kisebb villamos veszteséget tesz lehetővé.

Az ilyen autókba gyakran kisebb lökettérfogatú és teljesítményű belső égésű motor kerül, miközben az elektromos rásegítésnek köszönhetően megmarad a gyorsulás. A start-stop rendszer, a regeneratív fékezés és a kisebb motor együtt akár 20 százalékos üzemanyag-megtakarítást is hozhat. Ilyen hajtást alkalmaznak többek között az új Volvókban, egyes Geely- és Land Rover-modellekben, valamint számos más autóban.

### Teljes hibridek – FHEV

A Full Hybrid Electric Vehicle, vagyis FHEV már képes tisztán elektromos hajtással is haladni, és a benzines megfelelőjénél 30–50 százalékkal takarékosabb lehet. Három alapvető változata van: a párhuzamos, a soros, valamint a soros-párhuzamos hibrid.

#### Párhuzamos hibridek

A párhuzamos hibridben a villanymotor és a belső égésű motor egymástól függetlenül is működhet. Felépítése hasonlít a lágy hibridekéhez, ám nagyobb teljesítményű villanymotorja bizonyos helyzetekben önállóan is hajthatja az autót. Ilyenkor egy külön tengelykapcsoló leválasztja a belső égésű motort az erőátvitelről. Ezekben az autókban rendszerint hagyományos automata sebességváltó vagy fokozatmentes váltó található.

A nagyfeszültségű nikkel-metál-hidrid vagy lítiumion-akkumulátor kapacitása legfeljebb 15 kWh, az elektromos hatótáv pedig akár 100 kilométer is lehet. A viszonylag gyenge villanymotor és a kis akkumulátor miatt tisztán elektromosan nem lehet erőteljesen gyorsítani. Ha kevés a rendelkezésre álló teljesítmény, a vezérlés beindítja a belső égésű motort, hogy töltse az akkumulátort és energiával lássa el a villanymotort.

A párhuzamos hibridek érdekes változata, amikor az egyik tengelyt a belső égésű, a másikat a villanymotor hajtja. A két erőforrás között nincs közvetlen mechanikus kapcsolat az autón belül; az összeköttetést tulajdonképpen az útfelület teremti meg. Ezt az angol szaknyelv „through the road” rendszernek nevezi. A villanymotor fékezéskor, illetve belső égésű motorral történő haladás közben generátorként is töltheti a hajtóakkumulátort.

Ez viszonylag egyszerű módja annak, hogy egy hagyományos autóból összkerékhajtású hibrid készüljön. Ezt a megoldást használják például az új Volvo Recharge hibrid szedánok, kombik és szabadidő-autók, valamint BMW szedánok és SUV-k: a belső égésű motor az első, a villanymotor a hátsó tengelyt hajtja.

#### Soros hibridek

A soros hibrid működését tekintve közelebb áll az elektromos autóhoz. A kerekeket egy vagy több villanymotor hajtja, a belső égésű motor pedig kizárólag generátort forgat, amely a nagyfeszültségű nikkel-metál-hidrid vagy lítiumion-akkumulátort tölti. A belső égésű motor és a kerekek között nincs mechanikus kapcsolat, a hajtás teljesen elektromos, ezért sebességváltóra sincs szükség.

Egy hagyományos autó motorjának fordulatszáma jelentősen változik a gázpedál használatakor. A soros hibridben a pedál kizárólag az elektromos hajtást vezérli, míg a belső égésű motor szűk, optimális fordulatszám-tartományban működteti a generátort. Így nagyobb hatásfokkal üzemelhet, miközben csökken a fogyasztás és a károsanyag-kibocsátás.

Fékezéskor a hajtó villanymotorok generátorként visszatáplálják a mozgási energia egy részét. Városi üzemben egy ilyen autó átlagosan 1–3 liter üzemanyagot fogyaszt 100 kilométeren, ami 40–60 százalékkal kevesebb egy hasonló kategóriájú hagyományos autó fogyasztásánál. Ezt a felépítést jelenleg ritkán alkalmazzák; példája a BMW i3 REX és a Nissan e-Power sorozat.

#### Soros-párhuzamos hibridek

Ebben a rendszerben a belső égésű motor és a villanymotor egyszerre is dolgozhat. Menet közben bolygóműves erőátvitel szabályozza folyamatosan és fokozatmentesen, hogy a benzinmotor, illetve a villanymotor mekkora nyomatékot adjon a kerekekre. A villanymotor gyorsítja az autót, a belső égésű motor pedig az állandó sebesség fenntartásában vesz részt.

Fékezéskor a villanymotor generátorként tölti a nagyfeszültségű nikkel-metál-hidrid vagy lítiumion-akkumulátort. Egyes ilyen modellek csak villanymotorral képesek hátramenetben közlekedni. A legismertebb soros-párhuzamos hibrid a Toyota Prius.

### Külső forrásból tölthető hibridek – PHEV

A Plug-in Hybrid Electric Vehicle, röviden PHEV nem önálló hajtási típus. Lehet párhuzamos, soros vagy soros-párhuzamos teljes hibrid is; megkülönböztető jellemzője, hogy nagy kapacitású hajtóakkumulátora külső elektromos hálózatról tölthető.

A töltési idő csökkentése érdekében ezekben kizárólag lítiumion-akkumulátorokat használnak, amelyek nagyobb áramerősséggel tölthetők. A plug-in hibrid elektromos autóként is használható, bár hatótávja rendszerint csak 70–100 kilométer. A nagy akkumulátor, a benzinmotor és a villanymotor elhelyezése ugyanakkor komoly műszaki kihívás.

Rövid, különösen városi utaknál, rendszeres hálózati töltés mellett akár teljesen elkerülhető a benzinfogyasztás. Hosszabb utazáskor a fogyasztás körülbelül 70 százalékkal lehet alacsonyabb, mint egy hasonló kategóriájú, belső égésű motoros autóé.

## A hibrid autók előnyei és hátrányai

A hibrid gyorsabban gyorsulhat egy benzines autónál, és kevesebb üzemanyagot fogyaszt. Az elektromos autóval szembeni előnye a nagyobb hatótáv, valamint az, hogy nem kell folyamatosan tölteni az akkumulátort.

Használt hibrid vásárlásakor azonban a hátrányok felülmúlhatják az előnyöket. Ezek az autók drágábbak és összetettebbek, mint a hagyományos modellek, alkatrészeik sokba kerülnek, javításukhoz pedig rendszerint szakszerviz szükséges. A forrás példája szerint egy BMW 7 G11/G12 plug-in hibrid indítógenerátora hozzávetőleg egymillió rubelbe kerülhet, miközben maga az autó körülbelül négymillió rubelt ér a piacon. Az üzemanyag-megtakarítás ezért általában nem ellensúlyozza a magasabb vételárat és egy nagyobb javítás költségét.

## Mit érdemes megjegyezni?

Az azonos kategóriájú, belső égésű motoros autónál a hibrid általában takarékosabb, különösen városban, bár egy dízel fogyasztása hasonló lehet.

A hibridből célszerű újat vagy szinte újat választani. A javítás költséges, és egy komoly meghibásodás árát nem feltétlenül fedezi az üzemanyagon elért megtakarítás.

Rövid utakra a rendszeresen töltött plug-in hibrid elektromos autóként használható, így ilyenkor nem fogyaszt üzemanyagot.