Waar halen hybride auto's hun elektriciteit vandaan?
Hybriden zijn het meest populaire type groene auto ter wereld. Hun populariteit is te danken aan een aanzienlijke prijsverlaging - op dit moment kosten de meeste hybrides hetzelfde als een vergelijkbare diesel met dezelfde configuratie. De tweede reden is het gebruiksgemak - hybrides tanken net als elk ander voertuig met verbrandingsmotor en worden niet opgeladen via een stopcontact. Maar als ze geen opladers hebben, waar haalt de elektromotor dan zijn elektriciteit vandaan?
Er zijn momenteel verschillende motortechnologieën op de markt die uitlaatemissies verminderen of elimineren. Hybride voertuigen komen het meest voor, maar mensen die willen investeren in een alternatieve aandrijving kunnen ook kiezen voor plug-in hybrides (PHEV's), elektrische voertuigen (EV's), en in sommige landen ook waterstof-brandstofcelvoertuigen (FCV's). Het voordeel van deze drie oplossingen is de mogelijkheid tot emissievrij rijden. Er zijn echter enkele logistieke problemen aan verbonden - auto's die op elektriciteit rijden die via het lichtnet is opgeladen, hebben meer tijd nodig om de batterijen op te laden. Niet iedereen heeft gemakkelijk toegang tot een stopcontact buitenshuis of een snellaadstation. Waterstofauto's hebben maar een paar minuten nodig om te tanken en hebben doorgaans een grotere actieradius dan elektrische auto's, maar het netwerk van tankstations is nog in ontwikkeling. Hybride auto's zullen daardoor nog geruime tijd de meest populaire vorm van eco-rijden blijven.
Hybriden zijn zelfvoorzienend als het gaat om het opladen van de batterij die de elektromotor aandrijft. Het hybride systeem wekt elektriciteit op dankzij twee oplossingen: een systeem voor het recupereren van remenergie en het optimaliseren van de werking van de verbrandingsmotor.
De eerste is gebaseerd op de interactie van het remsysteem met de generator. Wanneer de bestuurder het rempedaal intrapt, werken de remmen niet direct. In plaats daarvan wordt eerst een generator gestart, die de energie van de draaiende wielen omzet in elektriciteit. De tweede manier om de batterij op te laden is door een benzinemotor te gebruiken. Men kan zich afvragen: wat voor soort besparing is dit als de verbrandingsmotor als generator dient? Welnu, dit systeem is zo ontworpen dat het de energie gebruikt die in conventionele auto's wordt verspild. Het hybridesysteem van Toyota is ontworpen om de motor zo vaak mogelijk in het optimale toerentalbereik te houden, zelfs wanneer de rijsnelheid een lager of hoger toerental vereist. Tijdens dynamisch accelereren wordt de elektromotor geactiveerd, die kracht toevoegt en de bestuurder in staat stelt te accelereren in het door de bestuurder gewenste tempo zonder de verbrandingsmotor te overbelasten. Als daarentegen lagere toeren voldoende zijn om de auto van stroom te voorzien, houdt het systeem de motor nog steeds in zijn optimale bereik, waarbij overtollig vermogen naar de dynamo wordt geleid. Dankzij deze ondersteuning wordt de benzinemotor niet overbelast, slijt hij minder en verbruikt hij minder benzine.
De redactie adviseert:
De mooiste auto's van achter het IJzeren Gordijn
Is een virtuele blaastest betrouwbaar?
Dit is wat je moet weten over navigatie
De belangrijkste taak van de elektromotor is om de benzine-eenheid te ondersteunen in tijden van grotere belasting - tijdens het opstarten en accelereren. In voertuigen met full-hybride aandrijving kan deze ook afzonderlijk worden gebruikt. De elektrische actieradius van de Toyota Prius is ongeveer 2 km per keer. Op het eerste gezicht is dit niet genoeg als we ons ten onrechte voorstellen dat de elektromotor gedurende de hele reis maar voor zo'n korte afstand kan worden gebruikt en de rest van de tijd nutteloos zal zijn. In het geval van Toyota hybrides is het tegenovergestelde waar. De elektromotor wordt bijna constant gebruikt - hetzij om de benzine-eenheid te ondersteunen, hetzij voor zelfstandig werk. Dit is mogelijk omdat het aandrijfsysteem de batterij bijna constant oplaadt met behulp van de twee hierboven beschreven mechanismen.
De effectiviteit van deze oplossing is bewezen door tests die onlangs zijn uitgevoerd door de Universiteit van Rome. De 20 chauffeurs van de nieuwe Priuss reden de 74 km meerdere keren in en rond Rome op verschillende tijdstippen van de dag. In totaal was de afgelegde afstand in het onderzoek 2200 km. Auto's reden gemiddeld 62,5% van het traject alleen op elektrische motor, zonder uitlaatgassen uit te stoten. Deze waarden waren zelfs nog hoger bij typisch stadsverkeer. Het remenergieregeneratiesysteem genereerde 1/3 van de elektriciteit die door de geteste Prius werd gebruikt.
