Hybrindák 3 - co to vlastně hybrid je?

Už potřetí se chystám otřít si hubu hybrindákem, a pořád jsem ještě neřekl, o čem to vlastně bryndám. Co si vlastně máme pod tím pojmem "hybrid" představit. Slovník cizích slov nám říká,

že "hybrid" znamená míšenec nebo kříženec. Tak u toho zůstaneme, jenom si to napasujeme na to naše téma "zdroj energie pro pohon strojů, potažmo vozidel". Řekněme tedy, že hybrid je stroj, který k pohonu používá více zdrojů energie. A to buď postupně, nebo současně, podle toho, jak jsou aktuálně k dispozici. Já myslím, že to takhle stačí, ne? Kdybyste měli lepší definici, sem s ní, můžeme to někdy příště probrat.

Mě nic lepšího nenapadá. Zato mě napadá jiná věc. Víte, co je docela zajímavé? Víte, který stroj patří z tohoto hlediska mezi nejrozšířenější hybridy? No ano, pístový spalovací motor. Například čtyřtakt. Jediným jeho pracovním zdvihem je ten třetí v pořadí  v pracovním cyklu - expanze. V tomto zdvihu uvnitř válce hoří palivo, plyny ve válci se rozpínají a stlačují píst směrem od horní k dolní úvrati. Ostatní 3 zdvihy - výfuk, sání a komprese - jsou pouze pomocné, slouží k vypuzení spalin a přípravě další dávky hořlavé směsi. V těchto třech dobách motor (v tom nejužším slova smyslu, tedy jeden píst v jednom válci spojený s jedním ramenem klikové hřídele) žádnou práci nekoná, naopak určitou porci práce spotřebovává,  A odkud bere energii? Správně, ze setrvačníku. Tam si část energie uvolněné hořením při expanzi uložil. A že to musí být nějaké energie! Napadlo vás někdy, že taková čtyřtaktní jednoválcová pětistovka s hlubokým brumlavým zvukem ujede z každých 100 kilometrů nějakých 75 kilometrů na setrvačník? Hrozná představa, co?

Nedá mi to, abych si nepřihřál i svou zemědělskou polívčičku. Podobný princip krátkodobého ukládání energie do setrvačníku a následné čerpání využívá třeba lis na hranaté balíky. Když se píst v lisovací komoře pohybuje naprázdno, ukládá se energie přivedená od traktoru do setrvačníku, a když píst pracuje a stlačuje hmotu, setrvačník traktoru pomáhá. To umožní hospodáři použít traktor s menším výkonem, než je potřebný špičkový příkon lisu. 

Zkrátka - jsou to takové mechanické mild hybridy. Nepřivádíme do nich navíc žádnou energii zvenčí, pouze pomocí nich lépe hospodaříme s energií, kterou už jsme si připravili z našeho hlavního zdroje a o kterou bychom zbytečně přišli. A nebo pomocí setrvačníku můžeme rozložit v čase spotřebu energie, kterou dokážeme "vyrobit" (uvozovky pro hnidopichy, všichni přece víme, že energie se vyrobit nedá, pouze přeměnit) pouze najednou, třeba v jednom pracovním zdvihu.

U mild hybridů automobilů to funguje tak, že v některém místě je k pohyblivým částem poháněcího ústrojí (obvykle k převodovce) připojen elektrický točivý stroj. Takový stroj se podle potřeby umí chovat jako zdroj mechanické (elektromotor) nebo elektrické (generátor) energie. Pokud se vozidlo pohybuje silou spalovacího motoru, může se připojit elektromotor, který spalováku pomůže třeba s akcelerací. Pokud vozidlo brzdí, elektromotor se změní v generátor a vyrábí elektrický proud, který se ukládá do připojené baterie. Celá tato soustava se pak chová jako motorová odlehčovací brzda nebo retardér u nákladních aut. S tím rozdílem, že kinetickou energii vozu nemaří, ale aspoň částečně ukládá k dalšímu použití. Říká se tomu rekuperace a je to vlastnost společná pro všechna vozidla s alespoň částečným elektropohonem. 

Elektromotor mild hybridů je obvykle nevelký, pracovní napětí mívá 48 voltů a spolupracuje s baterií o kapacitě okolo 2 kWh. To by mělo stačit na ujetí zhruba 8 kilometrů. Ale o dojezd u nich ani moc nejde. Ostatně nemají ani vnější napájení, baterie se dobíjí výhradně rekuperací. Jde tam hlavně o tu úsporu. O to, že běžné auto pouze se spalovacím motorem spoustu energie zmaří na brzdách. Mild hybrid ji uloví, uloží do baterky, a když je potřeba, pomůže spalováku. Ten potom logicky žere míň a doma mají radost. Kolik ušetří, nevím. Pokud to víte vy, šup s tím do diskuze. Já mám plug-in hybrid, navíc velmi specifické konstrukce, takže to nemůžu srovnat. Ale o tom zas příště :-)

Do té doby si poslechněte něco elektrického o autech a dálnici. Kdykoliv z toho můžete vyskočit :-)