Hübriid küll – aga milline? Teeme selgeks, milline vahe on erinevate autode tehnoloogiatel

Hübriidsõidukid toovad kokku sisepõlemismootoriga autode ja elektrisõidukite eelised.Foto: Toyota

Sisepõlemismootoriga autode ja elektrisõidukite vahepeal on teadupärast veel üks kategooria ehk hübriidsõidukid, mis toovad kokku mõlema tüübi eelised. Kuid neidki on väga erinevaid: pistikhübriidid, täis-, mahe- ja kerghübriidid … Mida kõik need nimetused tähendavad?

Teeme esmalt selgeks, mis hübriidautod üldse on. Õnneks on see üsna lihtne, sest termin avab end peaaegu ise – hübriidajamiga sõiduk tähendabki tavaliselt autot, mis kasutab liikumiseks kahte või enamat erinevat jõuallikat. Sagedasti on tegu sisepõlemismootoriga (kas bensiini- või diiselmootoriga), mis töötab koos elektrimootoriga. Samas leidub ka natuke eksootilisemaid tehnoloogiaid nagu näiteks autod, mis kasutavad sõiduks vajaliku elektri tootmiseks vesinikku.

Teine lugu on see, kuidas need erinevad jõuallikad koos töötavad ja siin tulevad sisse juba üsna suured erinevused. Aga proovime asjas selgust saada.

Täishübriid-elektriautod

Alustame algusest. Kui Toyota avalikustas 1997. aastal esimese generatsiooni Priuse, oli tegemist ühtlasi ka esimese masstootmisesse jõudnud hübriidajamiga sõiduautoga ning just täishübriidiga. See tähendab, et selles peitus kaks mootorit – bensiiniga ning elektriga –, mis töötasid ka üksteisest sõltumatult ehk näiteks lühemaid vahemaid sai sellega läbida vaid elektri abil.

Uued täishübriidid, nagu näiteks Toyota Highlander Hybrid, kompromisse ei tee – neil on piisavalt võimsust, et kiiresti mööda maanteid sõita, aga väike CO₂-heide linnas liiklemiseks. Foto: Toyota

Sealjuures ei pidanud autot laadijaga ühendama, vaid see kogus energiat nii sisepõlemismootori tööst kui näiteks sõiduki aeglustamisel generaatori rolli täitvast ehk veojõuakut täitvast veojõumootorist. Sarnaselt töötavad ka uued täishübriidid, mille valik on praeguseks märkimisväärselt suur: sobiva sõiduvahendi leiab nii kompaktse luukpära kui suure linnamaasturi soovija.

Täishübriid-elektriautode eelised tulevad eriliselt esile linnasõitudes, sest kahe mootori kooslus tagab väiksema kütusekulu säästes nõnda nii kütust kui raha. Samuti tekitavad need tavaliste sisepõlemismootoriga sõidukitega võrreldes väiksemaid CO2 heitmekoguseid. Teisalt  võimaldavad uuemad täishübriidid sõita ainult elektrimootoriga ka maanteekiirustel ning pikemaidki vahemaid.

Pistikhübriid-elektriautod

Pistikhübriidid on tööpõhimõttelt küllaltki täishübriididega sarnased ja pakuvad ka nende eeliseid, ent on veelgi paremate sõiduomadustega ja võimega viia sõitjaid kaugemale ainult elektri jõul. Nimelt saab neid laadida vooluvõrgust näiteks kodus või laadimispunktis ning seetõttu läbida heitgaasivabalt ja kütust tarbimata juba märksa pikemaid vahemaid.

Uuemad pistikhübriidid suudavad vaid elektri jõul sõita juba 100 kilomeetri ümber, mis tähendab, et paljude autoomanike igapäevasõidud saavad tehtud vedelkütust kulutamata. Kuid et pikemadki reisid oleksid pingevabad, lülituvad need vajadusel sujuvalt säästlikule bensiini-elektrisüsteemile. Seega ongi pistikhübriidide puhul ühendatud elektri ja sisepõlemismootorite parimad omadused. Teisalt on nende miinuseks natuke kõrgem hind võrreldes täis- või kerghübriididega.

Toyota RAV4 Plug-in Hybridi neljanda põlvkonna hübriidtehnoloogia ja võimsa aku pakutav topeltenergia võimaldab nautida oma klassi parimat CO₂ heitkogust, kütusekulu ja elektrirežiimi sõiduulatust. Foto: Toyota

Mahe- või kerghübriidid

Viimastel aastatel on levima hakanud ka näiteks mild-hybrid ehk kerg- või mahehübriidi tähist kandvad autod, mis teljele asetatuna oleksid kuskil sisepõlemismootoriga sõidukite ja täishübriidide vahepeal. Ühelt poolt on neisse sisse ehitatud väiksemad akud ja mootorigeneraatorid, mis toimivad ka elektrimootoritena, teisalt ei saa vaid elektri jõul nendega enamasti sõita.

Põhimõte seisneb selles, et pidurdamise ajal kogutakse akusse energiat, mida kasutatakse peamiselt kiirendamise ajal sisepõlemismootori toetamiseks ja selle töö efektiivsemaks muutmiseks. Mõned mudelid kasutavad kogutud energiat ka sailing või coasting – olenevalt tootjast on nimetused erinevad – režiimis, mille puhul elektrimootor toetab sõiduki vabakäigul veeremist.

Need asjaolud tähendavad, et kuigi kõikide elektrifitseeritud sõidukite eelised on suurimad õige sõidustiili korral, on eriti kerghübriidide puhul mõistlik efektiivsuse tagamiseks kasutada rohkem näiteks regeneratiivset pidurdamist ning sailing–režiimi. Ökonoomsuselt ning kasutusomadustelt jäävad need “päris” hübriididele paraku alla, pakkudes teisalt täis- ja pistikhübriididest enamasti soodsamat hinda.

Vesinikelemendiga elektriautod

Vesinikkütuseelemendiga elektriautod kuuluvad samuti sisuliselt hübriidajamiga autode hulka, mistõttu on kohane need siinkohal samuti ära mainida. Nimelt toodavad sellised sõidukid pistikust akusse laetud elektrienergia kasutamise asemel elektrit autos endas – kütuseelementide patareis toimuva vesiniku ja hapniku vahelise keemilise reaktsiooni käigus. Seega hübriidajami mõistes asendab vesinikkütuselement sisepõlemismootorit.

Uudse vesiniku-kütuseelemendi kasutamine Toyota Mirai juures annab tõelise nullemissiooniga sõidu kuni 650-kilomeetrise sõiduulatusega. Foto: Toyota

Taoliste sõidukite eelisteks on näiteks suur sõiduulatus – mis ei jää maha enamike sisepõlemismootoritega sõidukite omast – ning asjaolu, et nende ainsaks heiteks on vesi. Selles vallas on taas teerajajaks Toyota, mille 2014. aastal turule jõudnud mudel Mirai oli esimene vesinikkütuseelementi kasutav seeriaauto maailmas. Mudeli teist põlvkonda on aga veelgi lihvitud ja muude tipptasemel omaduste kõrval võimaldab see kuni 650-kilomeetrise ulatusega nullemissiooniga sõitu.

Tulenevalt tehnoloogia uudsusest ei ole vesinikkütuseelemendiga hübriidelektriautod Eestis veel ülearu mõistlikud – meile lähim vesinikutankla asub praegu Riias. Samas on vesinikutanklate arendamine Eestisse töös ja loodetavasti on vesinik-elektriautode tankimiseks varsti kõik võimalused loodud.

Populaarsed lood mujal Geeniuses

Igal reedel

Telli Autogeeniuse uudiskiri

Saadame sulle igal reedel uudiskirja, kuhu on valitud Autogeeniuse nädala parimad lood, mida saad nädalavahetusel rahulikult lugeda.