System mild hybrid, czyli MHEV, to miękka hybryda, w której niewielki silnik elektryczny wspiera jednostkę spalinową, ale nie napędza samochodu samodzielnie. Auto nie wymaga ładowania z gniazdka, ponieważ energia trafia do akumulatora podczas hamowania i zwalniania.
Czym jest miękka hybryda MHEV?
Skrót MHEV pochodzi od angielskiego Mild Hybrid Electric Vehicle. Taki układ łączy silnik spalinowy z małą maszyną elektryczną oraz akumulatorem, zwykle pracującym w instalacji 48 V. Silnik spalinowy pozostaje głównym źródłem napędu, a część elektryczna pełni funkcję asystenta.
Najważniejsza różnica względem pełnej hybrydy polega na tym, że MHEV nie umożliwia jazdy wyłącznie na prądzie. Silnik elektryczny pomaga podczas ruszania i przyspieszania, zasila wybrane układy oraz usprawnia działanie systemu Start-Stop. Nie ma jednak mocy potrzebnej do samodzielnego napędzania samochodu.
Jak działa system MHEV?
Najważniejszym elementem miękkiej hybrydy jest ISG, czyli zintegrowany rozrusznik-generator. W wielu konstrukcjach jest on połączony z silnikiem spalinowym paskiem. ISG może uruchamiać silnik, odzyskiwać energię podczas zwalniania oraz przekazywać dodatkowy moment obrotowy przy przyspieszaniu.
Energia trafia do akumulatora 48 V. W zależności od konstrukcji może on mieć pojemność około 0,5 kWh. Falownik przekształca prąd stały z akumulatora w prąd potrzebny do pracy maszyny elektrycznej, a podczas odzyskiwania energii kieruje prąd w przeciwną stronę.
Typowy cykl pracy układu wygląda następująco:
- Podczas hamowania lub wytracania prędkości ISG pracuje jako generator. Część energii kinetycznej, która w zwykłym aucie zostałaby zamieniona w ciepło w hamulcach, zostaje przekształcona w energię elektryczną.
- Akumulator 48 V magazynuje odzyskaną energię. Układ sterowania kontroluje jej przepływ i pilnuje, aby była dostępna przy kolejnym zapotrzebowaniu na moc.
- Przy ruszaniu lub przyspieszaniu ISG pobiera energię z akumulatora i wspiera silnik spalinowy. Zmniejsza w ten sposób jego obciążenie oraz poprawia reakcję na pedał gazu.
ISG zastępuje również tradycyjny alternator, a w wielu rozwiązaniach pełni funkcję rozrusznika. Dzięki temu ponowne uruchamianie silnika podczas działania Start-Stop może odbywać się szybciej i płynniej.
W niektórych samochodach dostępne jest także tak zwane żeglowanie. Podczas toczenia się auta silnik spalinowy zostaje chwilowo wyłączony, jeśli warunki na to pozwalają. Samochód nadal korzysta wtedy z energii elektrycznej do zasilania systemów pokładowych, takich jak sterowniki, oświetlenie czy układ klimatyzacji.
Podstawowe elementy układu MHEV to:
- ISG – zintegrowany rozrusznik-generator, który uruchamia silnik, odzyskuje energię i wspomaga napęd.
- Akumulator 48 V – magazynuje energię odzyskaną podczas hamowania i przekazuje ją do układu elektrycznego.
- Falownik – steruje zamianą prądu stałego i przemiennego oraz współpracą akumulatora z maszyną elektryczną.
- Przetwornica DC/DC – zasila klasyczną instalację 12 V z układu 48 V, gdy wymaga tego wyposażenie samochodu.
MHEV, HEV i PHEV – czym różnią się te hybrydy?
Określenie „hybryda” obejmuje kilka różnych konstrukcji. Największe nieporozumienie dotyczy oczekiwania, że każdy samochód hybrydowy może jeździć bez udziału silnika spalinowego. W przypadku MHEV takiej możliwości nie ma.
| Typ hybrydy | Jazda na samym prądzie | Wymaga ładowania z gniazdka | Główna rola silnika elektrycznego |
|---|---|---|---|
| MHEV | Nie | Nie | Wspomaga silnik spalinowy, odzyskuje energię i obsługuje rozruch |
| HEV | Tak, zwykle na krótkim dystansie | Nie | Wspomaga silnik lub samodzielnie napędza auto w określonych warunkach |
| PHEV | Tak, zwykle na znacznie dłuższym dystansie | Tak | Może samodzielnie napędzać samochód po naładowaniu akumulatora |
HEV, czyli pełna hybryda, ma mocniejszy silnik elektryczny i większy akumulator. Potrafi przejechać krótki odcinek na prądzie, a energię odzyskuje podczas jazdy, bez podłączania do ładowarki.
PHEV to hybryda plug-in. Jej większy akumulator można ładować z gniazdka lub wallboksa, dlatego samochód może pokonywać codzienne trasy wyłącznie na energii elektrycznej. Po rozładowaniu baterii nadal korzysta z silnika spalinowego.
Co daje MHEV kierowcy?
Miękka hybryda nie zmienia codziennej obsługi auta. Kierowca nadal tankuje samochód jak wersję spalinową i nie musi planować postojów przy ładowarce. Akumulator 48 V ładuje się automatycznie podczas zwalniania i hamowania.
Największe korzyści są widoczne w mieście, gdzie samochód często rusza, hamuje i stoi w korkach. Rzeczywista oszczędność zależy od modelu, trasy, temperatury i stylu jazdy. Materiały producentów i opisy systemów MHEV wskazują zwykle na spadek zużycia paliwa rzędu około 0,5 l/100 km, a w niektórych ujęciach na poprawę efektywności o około 10–15%. Nie jest to jednak stała wartość dla każdego auta.
Dla kierowcy najważniejsze zalety to:
- płynniejsze i szybsze działanie systemu Start-Stop,
- mniejsze obciążenie silnika spalinowego podczas ruszania i przyspieszania,
- odzyskiwanie energii, która w klasycznym aucie zostałaby utracona podczas hamowania,
- brak konieczności ładowania z gniazdka i korzystania z publicznej infrastruktury.
Ograniczeniem pozostaje mały udział napędu elektrycznego. MHEV nie zastąpi HEV, jeśli zależy Ci na regularnej jeździe bez włączonego silnika spalinowego. Nie zapewni też elektrycznego zasięgu typowego dla PHEV. Samochód z miękką hybrydą może być również objęty takimi samymi ograniczeniami lokalnymi jak auto spalinowe, ponieważ nie jest pojazdem bezemisyjnym i nie porusza się w trybie EV.
MHEV ma sens przede wszystkim wtedy, gdy chcesz ograniczyć spalanie i poprawić płynność jazdy bez zmiany przyzwyczajeń oraz bez dostępu do ładowarki. To lżejsza i mniej rozbudowana forma elektryfikacji niż HEV lub PHEV, ale jej możliwości są odpowiednio mniejsze.
