Dłuższa żywotność silnika i mniejsze spalanie, czyli jak działa system mild hybrid w samochodach Audi

Hybrydy mają dzisiaj najwięcej sensu, choć też nie są pozbawione problemów. Dwa największe to koszt produkcji i łączenie napędu hybrydowego z napędem spalinowym. Jeśli chodzi o takie klasyczne hybrydy, jedynym sensownym patentem na łączenie dwóch typów napędu dysponuje Toyota - chodzi o ich przekładnię planetarną.

Reszta producentów, którzy próbowali podążać śladami Japończyków, jak na razie nie odnosi spektakularnych sukcesów, jeśli chodzi o wyniki sprzedaży swoich hybryd. Delikatnie mówiąc.

Dlatego Audi, jak zwykle zresztą, postanowiło pójść własną drogą i montuje w swoich najnowszych modelach nieco inne hybrydy. Chodzi o system mild hybrid, który - no cóż - jest świetnym rozwiązaniem.

W skrócie: to bardzo dobrze przemyślany kompromis między napędem hybrydowym, a tradycyjnym silnikiem spalinowym. Do tego mild hybrid wprowadza jedno ciekawe uproszczenie w konstrukcji samochodu, o czym za chwilę.

Mild hybrid to nic innego, jak instalacja elektryczna wykorzystująca napięcie 48V, połączona z drugim (dodatkowym) akumulatorem. Jej najważniejszym elementem jest zupełnie nowy mechanizm, który pełni rolę zarówno rozrusznika, jak i alternatora. Mechanizm ten podłączany jest bezpośrednio do silnika (paskiem, rzecz jasna) i pełni następujące role:

Oprócz tych trzech podstawowych zastosowań, inżynierowie z Ingolstadt stwierdzili też, że sensownym rozwiązaniem byłoby, gdyby system ten np. wspomagał początkowo kompresor podający powietrze do silnika spalinowego. Genialne - jedna instalacja pełni funkcję rozrusznika, alternatora, wspomaga silnik i dodatkowo niweluje zjawisko tzw. turbodziury w silnikach wspomaganych przez kompresor/turbinę.

No dobrze, a co z tym wspomaganiem silnika spalinowego? Mild hybrid działa tutaj na dwa sposoby. Po pierwsze: przy aktywnym systemie start/stop, stojąc w korku, mocna instalacja 48V jest w stanie utrzymać działanie np. systemu klimatyzacji. Dzięki temu główny silnik nie musi uruchamiać się co kilkanaście sekund, irytując tym samym kierowcę. Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, żeby wyposażyć w mild hybrid silnik wysokoprężny.

Jeszcze bardziej kojąco na nerwy działa bardziej bezpośrednia współpraca mild hybrid z jednostką spalinową. Skoro zaczęliśmy już od systemu start/stop, warto wspomnieć o tym, że 48V instalacja jest w stanie zainicjować samodzielnie początkowy ruch samochodu. Dzięki temu samochód z funkcją automatycznego wyłączania silnika podczas postoju w korkach rusza znacznie płynniej.

Bardzo podobnie, tyle że trochę na odwrót, dzieje się, gdy przez dłuższą chwilę nie wciskamy pedału gazu podczas jazdy. W takiej sytuacji komputer pokładowy Audi może (jeśli zaznaczymy odpowiednią opcję w ustawieniach auta) wyłączyć silnik spalinowy, żeby oszczędzać paliwo. Poznałem kiedyś kierowcę Fiata 126 p, który robił to samo za każdym razem, kiedy zjeżdżał z górki.

Ryzykował tym strasznie, bo wraz z wyłączeniem silnika tracił także wspomaganie hamulców. Napisałbym, że tracił też wspomaganie, ale to był Maluch. W samochodach Audi z systemem mild hybrid nie dzieje się oczywiście żadna z tych rzeczy. Wszystkie systemy pozostają w pełni aktywne, dzięki zasilaniu prądem zmagazynowanym w dodatkowym akumulatorze. Tę energię bardzo łatwo się odzyskuje. W mild hybrid działa oczywiście rekuperacja, czyli odzyskiwanie energii elektrycznej chociażby podczas hamowania.

To elektryczne wspomaganie potrafi też przez bardzo krótką chwilę wspomóc swoją mocą naszą główną jednostkę napędową. Bezpośrednie połączenie mild hybrid z silnikiem pozwala na doładowanie momentu obrotowego. W rezultacie samochód przyspiesza nie tylko znacznie płynniej (i szybciej), ale w bardzo wielu sytuacjach redukcja biegu okazuje się być kompletnie niepotrzebna. Dzięki temu zwiększa się chociażby żywotność skrzyni biegów.

Skoro silnik spalinowy może znacznie częściej wyłączać się podczas jazdy, to - rzecz jasna - spali mniej paliwa. Audi deklaruje że jest to ok 0,7-0,9 l na każde przejechane 100 km. Są to bardzo ostrożne szacunki - niektórzy producenci systemów mild hybrid przekonują, że dzięki ich wykorzystaniu konsumpcja paliwa w cyklu miejskim potrafi zmniejszyć się nawet o 25 proc.

Najwięcej jednak i tak zależy tutaj od samego kierowcy. Mistrzom eco-drivingu zapewne już dawno udało się wycisnąć ze swoich samochodów jeszcze niższe spalanie. Z kolei ci, którzy uznają tylko dwie pozycje pedału gazu (0 i 1) twierdzą, że jeśli już, to różnica jest minimalna.

Ale jest. Korzyści płynące z mild hybrid są spore, zważywszy że koszt montażu takiej instalacji w nowym samochodzie jest nieporównywalnie niższy w porównaniu do produkcji samochodów wyposażonych w tradycyjny układ hybrydowy. Nie dość, że mild hybrid zastępuje zarówno rozrusznik, jak i alternator, to jeszcze jest w stanie obsłużyć swoją zmagazynowaną mocą (którą odzyskujemy zupełnie za darmo) nasz samochód w wielu innych sytuacjach. I to właśnie jest ta słynna przewaga dzięki technice producenta z Ingolstadt.

Audi bardzo rzadko jest pierwszym koncernem, który inwestuje w jakąś niesprawdzoną technologię. Niemcy zazwyczaj wolą najpierw pomyśleć nad jej optymalną implementacją, a potem udoskonalić samą technologię. Z mild hybrid zrobili to samo.