AVTOMOBILIZEM.com

Za poznavalce avtomobilizma hibridi niso nič posebej novega. Kljub temu, kot pri večini aktualnih stvari, ostaja veliko odprtih vprašanj tako o sami tehniki kot tudi o prihodnjih trendih. Zato smo se na portalu avtomobilizem.com odločili, da naslednje mesece posvetimo tej temi.

Kot je to pri nas že v navadi, smo se za pomoč obrnili na ljudi, ki o zadevi vedo veliko več od nas. Kljub temu, da prvo električno bencinsko hibridno vozilo Lohner-Porsche, projekt Ferdinanda Porscheja izvira že z leta 1901, velja v sodobnih časih za najbolj progresivno znamko na tem področju japonski koncern Toyota Motor Corporation.

K sodelovanju smo povabili Jerneja Bolko iz podjetja Toyota Adria, ki znamko zasebno in profesionalno spremlja že vse zelo dolgo. Je velik entuziast, ki mu oči zažarijo vsakič, ko lahko odgovori na katero od naših neštetih vprašanj na temo tehnike v Toyotinih vozilih. Prav tako se razvname, ko beseda nanese na vzdržljivost in zanesljivost njihovih vozil, kjer trditve navadno podkrepi s katero izmed mednarodnih raziskav.

Hibridna tehnika je njegova posebna strast, zato smo prepričani, da bo z veseljem odgovarjal na vsa vaša vprašanja. Za uvod pa smo ga malce »potipali« tudi v našem uredništvu. Njegove odgovore lahko preberete v članku Vse o hibridni tehniki.

Veliko informacij o hibridni tehniki ste si uporabniki foruma izmenjali že sami, od zdaj naprej pa lahko vsa odprta vprašanja zastavite našemu strokovnjaku Jerneju Bolki.

Ekipa Avtomobilizem.com

Toyotina spletna stran o hibridih
Bo novo Toyotino vozilo na gorivne celice del družine Prius?
Toyota preizkuša brezžični sistem polnjenja
Naš strokovnjak za hibride v prvem Priusu

So kaksne razlike med Toyotino in Lexusovo hibridno tehniko?

Hvala!

Odgovor super_avtofrik:

V principu gre v Lexusu za enako hibridno tehniko kot v Toyoti:

1. Elektomotor-generator 1 – ima dve nalogi: delo bencinskega motorja pretvarja v elektriko ter zaganja bencinski motor

2. Elektromotor-generator 2 - fiksno vezan na kolesa – ima prav tako dve nalogi: pogon vozila in regenerativno zaviranje

3. Bencinski motor z Atkinsonovim ciklom delovanja

Naštete tri sklope mehansko povezuje planetno gonilo (pri novejših modelih gre za dve planetni gonili). Električni del poleg naštetih elektromotorjev vsebuje zmogljivo hibridno baterijo z napetostjo med 200 in 300 volti, krmilni računalnik ter pretvornik, ki enosmerno napetost baterije pretvori v izmenično ter poveča napetost na 650 voltov. Vsi porabniki, ki niso neposredno povezani s pogonom vozila delujejo na 12V napetost – tako kot pri vseh običajnih avtomobilih.

Seveda so zmogljivosti motorjev in drugih delov vselej nadgrajene in prilagojene glede na potrebe. Tako ima npr. Lexus RX poleg običajnega hibridnega pogona spredaj dodan še električni pogon na zadnji osi. Nekateri Lexusi imajo krmiljenje hibridnega sistema izvedeno tako, da je mogoče voziti tudi športno s sekvenčnim stopenjskim pretikanjem itd.

Prilagam skico ...

LP, Jernej

Pozdravljeni, lastim si Priusa III pa me malo zanima, če imate kakšne konkretne podatke o okvarah slovenskih Priusov? Veliko se govori o zanesljivosti in podaja neke internacionalne statistike, obstajajo kaki podatki iz slovenske servisne mreže? Koliko baterij je crknilo, inverterjev, transaxlov, el. vodnih črpalk, brake actuator, el. servo ...

Noben avto pač ni 100% in jasno okvare se dogajajo, tudi če bo 90% hibridov prevozilo 200k km brez napak.

Bolj konkretno me zanima, če je z množičnostjo hibridov v paleti vozil (Prius, Auris, Yaris) videti kakšen trend padanja kvalitete, ker nekako že krožijo govorice da je bil Prius 2. generacije dejansko najbolj kvaliteten in da se pri 3. generaciji, ki je sedaj stara 4 leta, že kaže več napak pri recimo težki uporabi kot npr. v taksi službi.

Meni sicer avto super služi, do sedaj brez napak in sem z njim super zadovoljen, s porabo pa tudi.

Odgovor J.McLane:

Upam, da ne bo zvenelo kot cenena reklama, če rečem, da je Toyota Corolla zgled za zanesljivost v avtomobilski industriji. Pri Priusu pa beležimo kar 80% manj reklamacij kot pri Corolli. Prius je najbrž naš najzanesljivejši model. Za sedaj nismo zaznali, da bi širjenje hibridne ponudbe kako koli povzročilo padanje kakovosti (verjetno bo treba za zanesljiv odgovor na to vprašanje počakati še vsaj 2 do 3 leta). Na Priusu tretje generacije za sedaj nismo imeli niti ene večje okvare (motor, baterija, inverter). V Sloveniji in na Hrvaškem smo doslej zamenjali 13 hibridnih baterij. Baterije so konstruirane za celotno življenjsko dobo vozila. V praksi običajno zdržijo vsaj 300.000 km do 500.000 km, v dveh primerih pa je bila zamenjava potrebna že prej, pri 150.000 km oz. pri 250.000 km. Šlo je za pregretje baterije zaradi zamašitve hlajenja hibridne baterije pri taksijih. Problem je v tem, da so reže za zajem zraka v kabini desno zadaj, blizu zadnjih desnih vrat, ki se pri taksijih veliko odpirajo. K sreči je večino menjav pokril proizvajalec. V pripravi pa imamo tudi akcijo, s katero bomo vsem lastnikom Toyotinih hibridov ob rednem servisiranju zagotovili garancijo na hibridno baterijo do starosti vozila 10 let.

Pri Priusu nismo zaznali nobenih težav z inverterji, imeli pa smo primer pri Lexusu RX, kjer smo nekatera vozila zaradi inverterja tudi vpoklicali.

Na Priusu II smo imeli vpoklic zaradi vodne črpalke hibridnega sistema, kjer pa težava ni bila v kakovosti ampak v konstrukciji. Težava je bila v tem, da je pri menjavi hladilne tekočine zelo težko popolnoma odzračiti sistem zaradi oblike črpalke.

Druga generacija ima še eno konstrukcijsko posebnost: pri 300.000 km preprosto neha delovati števec km in ga je potrebno zamenjati, kar pa ni zanemarljiv strošek. Tudi tu smo strankam, ki redno servisirajo vozilo na pooblaščenem servisu v celoti pokrili strošek zamenjave.«

Lep pozdrav,

Jernej

Zakaj bencinski motor hibrida ni na plin (LPG)?Ali,zakaj ni vsaj dizel?

Hvala za odgovor,

a ni program za podaljševanje garancije do 10 leta starosti že v veljavi, reklamo sem videl že pred enim letom, nisem pa še spraševal ker imam še eno leto "normalne" garancije.

Predstavljam pa si kako je baterija v taksiju vsaj 10x bolj obremenjena, pa sploh ni nujno, da naredi veliko km. Če namreč nekdo 8 ur presedi v avtu in je avto ves čas prižgan, bo že pri stanju na mestu, sploh poleti s klimo ciklanja baterije ogromno, jaz pri normalni vožnji v službo opažam, da baterija varira zgolj za kako "črtico", če pa stojiš v koloni s klimo pa jo dejansko sprazniš v parih minutah.

xxl, plin ni dovolj razširjen, lahko ga pa predelaš sam. Dizelski pa, khm smrdi, no bo Jernej odgovoril ...

Odgovor xxl:

O dizelskih in plinskih hibridih

Kot primarna pogonska energija lahko hibridu služi tudi plin, nafta, vodik ali kak drugi energent. Ker vemo, da ima dizelski motor manj sesalnih izgub in, da je zaradi višjih delovnih temperatur kot toplotni stroj bolj učinkovit, je za energetsko učinkovite hibridne pogone še posebej vabljiv.
Po drugi strani, pa se dizel slabše dopolnjuje z električnim pogonom. Tako dizelski kot elektromotor se najbolje izkažeta pri manjših hitrostih (oz. obratih), pri višjih hitrostih pa obema zmanjka sape. Z bencinskim motorjem je drugače. Pri majhnih hitrostih, kjer je neučinkovit in slaboten, ga nadomesti elektromotor, pri velikih hitrostih, ko elektromotor odpove, pa pokaže vso svojo moč. Za pogon ali polnjenje baterij.
Zaradi višjih temperatur v dizlih prihaja žal še do oksidacije dušika (tega je v zraku kar precej) v zelo strupene dušikove okside. Če prištejemo še dihalom nevarne saje, potem vemo, da dizel kot prevladujoče gorivo v prometu zagotovo ne predstavlja zdrave prihodnosti.

Plin (CNG – zemeljski plin, metan ali LPG- utekočinjen naftni plin, propan) predstavlja alternativo, ki verjetno nikoli ne bo postala prevladujoča, saj gre samo za drugo obliko istih fosilnih virov, katerih zaloge naglo kopnijo. Po svetu vozi kar nekaj Priusov predelanih na plin. Kdor se odloči za predelavo mora pretehtati med prihrankom pri stroških goriva na eni strani ter investicijo in tveganjem glede okvar na drugi strani.
Podobno kot so danes redka gospodinjstva, ki si še privoščijo smetiti brez recikliranja bodo v prihodnje redki avtomobili, ki bodo tratili energijo s klasičnimi zavorami. Vsi ostali bodo hibridi, ki bodo ob zaustavljanju vozila kinetično energijo shranili kot elektriko v baterijah ali kondenzatorjih, kot prožnostno energijo (vzmet ali plin) ali kar kot kinetično energijo s pomočjo vztrajnika.

LP Jernej

Odgovor J.McLane :

Garancijo na baterije do 10. leta starosti dejansko pripravljamo že več kot leto dni, uradno lansirali pa jo bomo šele sedaj, sredi oktobra. Imenovala se bo »varstvo« in ne garancija ali jamstvo. Razlogi so pravne narave in jih ne znam dobro pojasniti, garantiram pa lahko, da bo imel uporabnik, ki bo avto vozil redno na pregled teh 10 let popolno kritje za hibridno baterijo.

Krmiljenje sistema je izvedeno tako, da se hibridna baterija prazni le do 35% napolnjenosti in polni približno do 85%, kar ji omogoča uporabnost do 500.000 prevoženih kilometrov in več. Poskrbeti je treba le za čist hladilni sistem hibridne baterije (Proizvajalec je naknadno razvil poseben filter, ki prepreči vstop smeti v hladilni sistem).


LP Jernej

Poleti smo zvedeli kar nekaj stvari glede prihodnosti hibridne tehnike pri Toyoti, tule je članek:
http://pressroom.toyota.com/releases/20 ... +ogiso.htm

Nekaj meni zanimivih stvari:
- Toyota New Global Architecture (TNGA) - hibridna platforma, ki jo bo mogoče aplicirati na več Toyotinih modelov, se pravi podoben princip nižanja stroškov kot se ga gredo drugi proizvajalci (VW MQB). Velik poudarek so dali športnosti (nizko težišče, Independent suspension, aerodinamika ...)
- Dodelan 1.8L bencinski motor z obljubljeno preko 40% učinkovitostjo (sedaj 38,5%). S katerimi tehnologijami bodo to dosegli je neznanka, Valvematic bo skoraj sigurno, o D4-S ni kaj dosti govoric, turbina tudi verjetno odpade.
- Baterija je velika neznanka, videli smo športnega Yarisa, ki uporablja samo kondenzatorje. Omenja se lažje baterije z večjo gostoto, Ni-Mh tako skoraj sigurno odpade, upam da bomo res videli kombinacijo kondenzatorjev (moč) in Li-ion (energijska gostota). Kondenzatorji + Li-ion bi imel veliko manj izgub polnejna/praznjenja v primerjavi z Ni-Mh.
- nov elektromotor, ki bo manjši in močnejši

Kakšni drugi namigi, glede uporabljene tehnologije? Kdaj točno lahko pričakujemo predstavitev novega modela? 2014?

Odgovor J.McLane:

Hibridno tehniko je možno uporabiti v kombinaciji z najrazličnejšimi pogoni. Zaradi prihranka energije pa bo uporaba le-te sčasoma postala nuja za vse. Toyota namerava do konca leta 2015 predstaviti kar 23 novih hibridnih modelov, vljučno s 4. Generacijo Priusa ter z avtom na vodikov pogon. Natančen čas lansiranja Priusa IV še ni znan, a dobro obveščeni ga pričakujejo v prvi polovici 2015. Res se napoveduje, da bo termični izkoristek Atkinsonovega bencinskega motorja preko 40% (doslej tako učinkovitega bencinca še ni bilo), manjše in učinkovitejše elektromotorje in baterije, večji doseg priključne različice, nižje težišče itd. Skratka šlo bo za nov korak naprej v hibridni tehnologiji. Govori se tudi o dodatnem električnem pogonu na zadnji osi, ter o brezžičnem polnjenju za Plug-ina (mimogrede se vprašam, ali bo to sploh še plug-in – če ne bo imel več vtičnice). Res Toyota raziskuje razvija različne nove tehnologije baterij, a katera bo v Priusu IV je danes še neznanka.

LP, Jernej

Sem laik na tem področju,zato ne razumem te razlike hibridnega pogona,razumem osnovno razliko,recimo,bencinski motor za pogon kateremu pomaga elektromotor in,recimo,chevroletov,kje b.motor samo polni baterije,ostalo pa mi zveni vse enako.Kakšna razlika je v 1. generaciji hibrida in trenutne,saj vse imajo b.motor za pogon in elektromotor za pomoč,baterije moraš v vsakem peimeru polnit,mar ne?!Zakaj berem kritike glede mazdinega hibrida,zakaj je to navaden hibrid?

Toyota ni naredila hibrida ker bi bil fancy tih avto na elektriko, oni so štartali s programom G21 leta 1993 in cilj ni bil narediti hibrida temveč je bil cilj narediti dostopen 5 sedežni družinski avto, ki bo zadostil okoljskim zahtevam in zahtevam porabe energije 21. stoletja. Rezultat je bil 80 različnih hibridnih konceptov. Zmagovalni koncept je bil hardwaresko razmeroma preprost (dva elektromotorja in planetno gonilo brez sklopk) je pa potreboval veliko dela na programskem delu, ampak to same proizvodnje ne podraži in se razvoj z leti poplača.

Kaj v bistvu je Toyotin hibrid, poenostavljeno povedano je to idealen menjalnik (seveda z izgubami), za vsako zahtevo voznika bo glede na zahtevano moč šel v najbolj idealno območje in tam lahko ostane ves čas pospešavanja, če seveda voznik drži konstanten plin. To dejstvo sicer marsikoga odvrača, ker frekvenca motorja ostaja ves čas enaka, kljub temu, da avto pospešuje, to da psihološki učinek, da vozilo ne pridobiva na hitrosti. Razlaga delovanja gre nekako takole, moč bencinskega motorja se s pomočjo planetnega menjalnika (predstavljaj si diferencial) razdeli na moč, ki mehansko poganja kolesa in na moč, ki poganja generator, ta generator pa potem po električni poti napaja večji eletromotor, ki mehansko poganja kolesa ali pa del energije pošilja v baterijo. Sam generator tako čisto programsko določa svojo moč in lovi najučinkovitejše vrtljaje bencinskega motorja. To je tisti zakomplicirani programski del.
http://eahart.com/prius/psd/

Zakaj potem baterija in možnost vožnje samo na elektriko? Če pogledamo katerokoli motor, ki zadosti moči nekega normalnega avtomobila bo tak motor dosegal dobro učinkovitost šele pri razmeroma visoki moči. Priusov motor ni treba, da je optimiziran na prožnost, ki ga zahteva klasičen menjalnik, ampak je optimiziran tako, da ima dobro učinkovitost že od 10 kW moči dalje. S tako močjo avto vzdržuje hitrost 90 kmh na ravnini, motor pa se vrti z dobrimi 1.200 obrati. Torej kljub temu, da je motor že tako optimiziran, da daje dober izkoristek pri tako nizki moči je ta moč še zmeraj prevelika, da bi se z njo peljal 50 kmh po ravnini, za take primere je pa baterija, torej baterija je samo nek buffer energije za območje kjer bencinski motor ni učinkovit. Zanimivo dejstvo je da je pri vožnji na baterijo dejansko učinkovitost manjša kot takrat ko avto poganja direktno bencinski motor, ampak še zmeraj boljša kot katerokoli drug znani pogon na notranje izgorevanje. Pretirani rabi baterije se enostavno izogneš tako, da malo pospešiš na bencin in potem malo jadraš, lahko tudi malenkost na baterijo. Moč baterije se uporablja tudi pri nenadni spremembi pedala za gas, zato da je pogon bolj oziven, čeprav pri kick down-u vseeno moč pride z zamikom.

Drugi bonusi so samoumevni, regeneracija zavorne sile, ugašanje motorja med vožnjo ...

P.S. Mazda nima hibrida v ponudbi, uporabljajo pa podoben trik pri bencinskem motorju pri nižji zahtevani moči, da zmanjšajo sesalne izgube.

Tukaj piše da mazda,po novem,ima hybrida http://www.avtomanija.com/default.asp?rb=3&id=10821

No vidš zmeraj nekaj novega zveš, po zapisanem je sedaj praktično nemogoče reči kakšen sistem točno bo imela ta Mazda

Odgovor XXL:

Gre za zelo široko vprašanje, zato se v naprej opravičujem, če bom zadeve pregrobo poenostavil. Če se omejimo le na hibride, ki kombinirajo elektriko in toplotni stroj, poznamo v principu dve osnovni vrsti in hibrida in kombinacijo obeh:

1. Zaporedni (ali serijski): bencinski ali dizelski motor preko generatorja dobavlja elektriko bateriji ali elektromotorju, ki poganja vozilo (primer Volt, Ampera, dizelska lokomotiva, podmornice)

Dobro: možna je tiha, »električna« vožnja, toplotni motor lahko deluje vedno na optimalnih obratih; Slabo: moč pogona je omejena z močjo električnega pogona.

2. Vzporedni (ali paralelni): bencinski ali dizelski motor in elektromotor sta med samo fiksno povezana in preko menjalnika na kolesa (primer: Hondini hibridi)
Dobro: toplotni motor in elektromotor lahko hkrati ženeta kolesa (moč obeh se sešteje); Slabo: vedno se morata vrteti oba motorja, tudi kadar to ni smiselno.

3. Kombinirani hibrid: planetno gonilo povezuje toplotni motor in dva elektromotorja generatorja. Dobljeni sklop združuje prednosti obeh zgoraj omenjenih pogonov. (primer: hibridi proizvajalcev Toyota, Ford, Hyundai , …).


Če gremo malo bolj v podrobnosti se stvar spet zelo zakomplicira, saj hitro najdemo razlike in posebnosti posameznih variant. Vseeno je smiselno povedati še nekaj o stopnji hibridizacije pogona:


1. Mikro hibridi - najmanj »hibridni« hibridi: imajo sistem start-stop in regenerativno zaviranje ter povečan akumulator (ali dodatni akumulator-baterijo). Shranjena elektrika se porabi za zagon motorja, delovanje klimatske naprave in električnih porabnikov, kadar vozilo stoji. Elektrika nikoli ne poganja vozila

2. Mehki hibridi (mild hybrids), polhibridi: motor-generator pomaga toplotnemu motorju pri speljevanju in v počasni vožnji. Elektromotor je relativno šibak in praviloma ni sposoben samostojno gnati vozila.

3. Polni hibridi (full hybrids): do 60% vožnje v mestni in primestni vožnji poteka z izkopljenim toplotnim motorjem. Elektrika lahko samostojno poganja vozilo do hitrosti 50 km/h in več. Toplotni motor se zažene pri močnejšem pritisku na stopalko plina in takrat, ko je potrebno polniti baterije.


Še glede Mazde: po mojih podatkih Mazda za svoja vozila uporablja Toyotin hibridni sistem in svoje bencinske motorje.

LP, Jernej

OK,hvala,ampak,zakaj,recimo v primeru mazde,letijo pripombe,da je navaden hybrid in ne plug-in?V čem je razlika med sistemoma?

Vožnja na bencin: 6 €/100 km
Vožnja na elektriko: 1,6 €/100 km

P.S. dva komentarja na avtomaniji še niso neke splošne "pripombe", kolikor je sedaj znano bo Mazdin hibrid na voljo samo na Japonskem, lahko da je to tudi povezano s Toyotino licenco za hibridni sklop.

Tako imenovani »navadni« hibridi bodo zagotovo prevladovali še vsaj nekaj let, saj so se izkazali za zelo učinkovite in lahko povečajo izkoristek katerega koli pogona. Cilj teh hibridov je torej le učinkovitost in ne čisto električna vožnja, saj baterija zadostuje kvečjemu za 2-3 kilometre čiste električne vožnje. Baterija se lahko sprazni in ponovno napolni v nekaj minutah, zato zunanji priklop na elektriko nima smisla. Kljub temu »navadni« hibrid v mestni in primestni vožnji obratuje več kot polovico časa pri izklopljenem bencinskem motorju in ima običajno porabo okoli 4,5-5 litrov na 100 km.

»Plug-in« ali priključni hibridi se od »navadnih« ločijo po tem, da imajo bistveno večjo baterijo in možnost priklopa na električno omrežje. Električni doseg znaša 20-150 km, lahko tudi več. A treba je vedeti, da z dosegom zelo zraste tudi masa vozila, cena, pa tudi čas polnjenja. Hitro polnjenje pa praviloma močno skrajša življenjsko dobo baterij. Groba kalkulacija pokaže, da za baterijski ekvivalent 60 litrskega rezervoarja bencina potrebujemo približno štiritonsko baterijo NiMH ali dvotonsko Li-ionsko baterijo.

LP, Jernej

Vozila sva (z ženo) vse v Sloveniji dobavljive hibride in "hibride". Tehnično in tudi za vožnjo mi je najbolj všeč način Opel Ampere (Volta). Ne ustreza pa mi karoserijsko. Nizek in zadaj klavstrofobičen in s premalo zračniki. Tudi ostali so precej nizki. Mislim na oddaljenost od tal. Zanima me ali kateri od proizvajalcev planira izdelavo tipov kot so mestni terenci in če misli Toyota ponuditi kdaj Amperin način pogona, ki me edini zadovolji.
PS: Citroen DS5 hibrid (Metal hibridna baterija , 4 kolesni pogon, dvigne se, zanimiva oblika, prtljažnik fuč), KIA (prostoren, zmore tudi hitro vožnjo na elektriko, prtljažnik fuč), Honda Insight odpade, prav tako samo električni mali avtomobilčki, ...