Alternator w autach hybrydowych. Co warto o nim wiedzieć?
Co znajdziesz w artykule:
Samochody z hybrydowymi układami napędowymi narodziły się już na początku XX w. Od tego czasu rozwój technologii wielokrotnie zmieniał sposób funkcjonowania elementów silnika, w tym alternatora i rozrusznika. Jak wygląda obecnie rola tych dwóch podzespołów w hybrydach?
Kiedy silnik elektryczny sam napędza auto
Auta hybrydowe, które kiedyś były najwyżej egzemplarzami eksperymentalnymi, dziś stają się coraz bardziej popularne. Widać to także na polskich drogach. Według analityków Instytutu Badań Rynku Motoryzacyjnego „Samar”, tylko w pierwszym kwartale 2019 roku nad Wisłą zarejestrowano ponad 6,5 tys. nowych hybryd.
Skok technologiczny i coraz większe wzięcie takich samochodów sprawiają, że także mechanicy muszą poszerzać swoją wiedzę i inwestować w wyposażenie warsztatów. Tym bardziej, że oferta pojazdów hybrydowych wyposażonych w różne jednostki napędowe jest szeroka. Od mniej zaawansowanych, po bardziej skomplikowane, gdzie kierowca sam decyduje, jaki napęd wybiera: elektryczny czy spalinowy.
Przeczytaj więcej: Elektromobilność w Polsce w 2024
Rodzaje napędów hybrydowych, które możemy wyróżnić:
Mikrohybrydy (ang. micro hybrid) - silnik elektryczny jest rozrusznikiem lub alternatorem, nie napędza bezpośrednio auta;
Łagodne hybrydy (ang. mild hybrid) – silnik elektryczny jest „pomocnikiem” silnika spalinowego, może wspomagać go np. podczas przyspieszania;
Pełne hybrydy (ang. full hybrid) - silnik elektryczny wspomaga motor, ale może też samodzielnie napędzać auto.
Jak działa zintegrowany układ rozrusznik-alternator
Można też spotkać się z inną terminologią, związaną ze specyfiką połączenia ze sobą jednostki spalinowej i elektrycznej. Wyróżnia się tutaj hybrydy:
Szeregowe – zwykle występuje w samochodach elektrycznych o przedłużonym zasięgu tzw. range extender. Charakteryzuje się posiadaniem silnika spalinowego
o niewielkiej mocy, odpowiadającego wyłącznie za wspieranie generatora, czyli połączonego alternatora z rozrusznikiem;
Równoległe – silnik elektryczny przy dużym obciążeniu wspomaga silnik spalinowy, który jest mechanicznie połączony z kołami poprzez wielostopniową skrzynie biegów.
Mieszane (szeregowa-równoległa) - przekładnia planetarna łączy silnik spalinowy, generator i połączony z kołami silnik elektryczny. Specjalny algorytm sterujący umożliwia dostosowanie parametrów napędowych do potrzeb wynikających z sytuacji.
Jak przypominają eksperci AS-PL, samochody hybrydowe wyposażone są w zintegrowane układy rozrusznik-alternator (Integrated Starter Alternator, czyli ISA).
„Ich zadaniem jest m.in. odzyskiwanie energii podczas hamowania (tzw. hamowanie rekuperacyjne), realizacja funkcji systemu start/stop, czy też wspomaganie pracy głównego silnika przy ruszaniu, zwiększeniu mocy i przyspieszeniu” – informuje Leszek Moritz, Inżynier Produktu w AS-PL Sp. z o.o. „Układ ten, z powodu zwiększonej ilości energii elektrycznej, pozwala także na zasilenie takich urządzeń, jak elektryczne wspomaganie kierownicy i klimatyzacja. Najnowsze zintegrowane alternatoro-rozruszniki to i-StARS, które sterowane są cyfrowo za pomocą protokołów komunikacyjnych typu LIN czy BSS” – podsumowuje Leszek Moritz.
Zastosowanie takiego rozwiązania pokazuje, jak daleko technologicznie zaszliśmy i jak niewiele potrzeba, aby jednostki spalinowe zostały całkowicie zastąpione elektrycznymi. Tym bardziej, że cały czas projektowane są nowe usprawnienia. Można więc przewidywać, że za kilkanaście lat producenci znajdą inne zastosowanie dla zintegrowanego układu rozrusznik-alternator lub zastąpią go jeszcze nowocześniejszym systemem.
