Co to jest układ mild hybrid (miękkiej hybrydy) i do czego służy?

Najważniejsze, o czym należy pamiętać, to fakt, że układy mild hybryd nie służą do tego, by samochód jeździł z użyciem wyłącznie energii elektrycznej, jak klasyczne auta hybrydowe HEV. Jeśli auto ma taką zdolność, to nie ma już mowy o układzie mild hybrid.

System miękkiej hybrydy ma za zadanie wspomagać silnik spalinowy w uzyskaniu jak największej wydajności, a w wydaniu 24- lub 48-woltowym, choć nawet w 12-woltowym także się to udaje, ma zasilać auto w energię elektryczną, nawet wtedy, kiedy silnik spalinowy jest wyłączony.

Inną zasadniczą cechą układu mild hybrid jest oddzielna bateria, która gromadzi energię elektryczną, ale na inne potrzeby niż klasyczny akumulator. Może to być zasilanie całej elektryki pokładowej, ale też np. dodanie mocy do silnika lub uruchomienie go w niektórych sytuacjach.

Zadania systemu mild hybrid:

• Dodanie energii silnikowi spalinowemu.
• Uruchamianie silnika spalinowego.
• Podtrzymanie napięcia, kiedy silnik spalinowy nie pracuje.

Jak realizowane są zadania mild hybrid?

Silnik spalinowy w dość szerokim zakresie obrotów jest mało wydajny, a jeśli chodzi o całe auto, to najmniej wydajne jest podczas ruszania z miejsca i przyspieszania z niskich prędkości. Ruszanie z miejsca jest najbardziej energochłonne, a co za tym idzie, wymaga dużo paliwa. To dlatego auta spalają najwięcej właśnie w mieście, ale i dzięki wspomaganiu silnikiem elektrycznym podczas ruszania i poruszania się z niewielką prędkością, w mieście hybrydy są najbardziej ekonomiczne.

System mild hybrid to taka namiastka prawdziwej hybrydy. Urządzenie, które można nazwać motogeneratorem, zamontowane jest do silnika spalinowego za pośrednictwem paska napędowego (system i wygląd podobny do klasycznego alternatora). Każdy producent stosuje własną nazwę dla takiego urządzenia, ale polskie "motogenerator" jest określeniem uniwersalnym, ponieważ urządzenie to pełni rolę zarówno silnika (motor) i generatora prądu.

Motogenerator jako silnik pobiera energię zgromadzoną w dodatkowym akumulatorze i zmienia ją na moment obrotowy przekazywany za pośrednictwem paska na wał korobowy silnika. Zwykle jest to od kilkunastu do kilkudziesięciu niutonometrów, które wspomaga silnik właśnie wtedy, kiedy jest najmniej wydajny.

Energia elektryczna czerpana z baterii jest w pewnym sensie uzyskiwana za darmo. Chodzi o to, że w klasycznym układzie (alternator-akumulator), kiedy samochód zwalnia lub hamuje, energia, którą wytwarza alternator, jest gromadzona tylko do pewnego momentu, aż do naładowania akumulatora. Jeśli już więcej nie da się jej gromadzić, to alternator nie pracuje lub energia nie jest magazynowana. W układzie mild hybrid energia taka marnuje się rzadziej, a zmiana kinetycznej w elektryczną pozwala gromadzić ją w dodatkowej baterii, która potem oddaje prąd do generatora wspomagającego silnik.

Czy jest to faktycznie odczuwalne? Zazwyczaj w niewielkim stopniu lub wcale. Dodatkowe 10-20 Nm trudno wyczuć, a spalanie spada najwyżej o ok. 5 proc.

Więcej poczujemy, kiedy mild hybrid realizuje także funkcję szybkiego startu. W takim systemie auto jest pozbawione klasycznego rozrusznika – tę rolę pełni nasz motogenerator. Ma on więcej mocy, a niekiedy też pracuje pod większym napięciem (np. 24 lub 48 V), więc działa błyskawicznie. Efekt? W trybie start&stop nie sposób wyczuć, kiedy silnik się uruchamia. Co więcej, może być wyłączony nawet w czasie jazdy, ponieważ cały układ mild hybrid podtrzymuje napięcie w układzie elektrycznym pojazdu.

I to jest ta trzecia funkcja, we współczesnych autach, w których wiele podzespołów pracuje jako elektryczne (np. wspomaganie kierownicy), niezwykle przydatna. Dzięki temu podczas jazdy możliwe jest wyłącznie silnika na kilka-kilkanaście sekund w takich sytuacjach jak dojazd do skrzyżowania z minimalną prędkością czy jazda z bardzo niskim obciążeniem. Oczywiście wszystko dzieje się automatycznie. W każdej chwili, jeśli tylko kierowca wciśnie gaz albo hamulec, silnik się uruchamia.

Realizując te trzy funkcje jednocześnie, choć nie każdy układ mild hybrid jest w stanie to robić, system ten pozwala zaoszczędzić nieduże ilości paliwa do ok. 10 proc. Robi to przez wspomagania mocno obciążonego silnika, przez błyskawiczne włączanie i wyłączanie go zarówno na postoju, jak i w czasie jazdy. Realnie korzyści są niewielkie i osiągają je głównie producenci samochodów w testach homologacyjnych, ale w praktyce, w wielu przypadkach to właśnie dzięki układom mild hybrid możemy się cieszyć dużymi lub/i mocnymi silnikami lub w ogóle tym, że silniki spalinowe u niektórych producentów są jeszcze dostępne.