Downtown Los Angeles je bestie. V pátek odpoledne jsou ulice ucpané lidmi, kteří se snaží dostat z města, což dopravní zácpy jen zhoršuje. Je to jako shon před výprodejem na Černý pátek, jen s více výpary a méně nakupováním.
Spoléháte na metro. Je to spolehlivé. Jdete na nádraží, uhýbáte taxíkům a proplétáte se provozem jako profík. Cítíte rytmus. Dostanete se na roh. Zbývá přejít jen poslední ulici. Uděláš krok.
Roh je ohlušující.
Honda Civic se skřípěním zastaví deset stop od vašich prstů. Ucouvnete. Vaše srdce je o závodech. Neviděl jsi ho přicházet. Neslyšel jsi ho. Myslel sis, že tam zaparkované auto je prázdné. Nebylo to prázdné.
Honda Civic Hybrid.
Motor běží pouze v případě potřeby. Tady je háček. Byl jsi ve slepém úhlu, protože auto bylo tiché. To je nebezpečí tiché účinnosti. Hybridní vozy nevypadají jinak. Sedí v provozu jako každý jiný sedan. Ale elektrické komponenty mění hru.
Tajemství Hondy spočívá ve způsobu řízení výkonu. Abyste pochopili, proč byl tento Civic tak těžké rozpoznat, musíte porozumět systému Integrated Motor Assist (IMA). Není to jen motor. Je to tanec mezi benzínem a elektřinou. A v chaosu dopravy v Los Angeles je toto ticho smrtící.
Mechanika hybridní výhody
Civic Hybrid využívá specifický design. Kombinuje standardní spalovací motor s elektromotorem. Elektrický motor pomáhá benzínovému motoru. Nenahrazuje to úplně. Jedná se o systém Integrated Motor Assist.
Honda jej navrhla tak, aby zlepšila spotřebu paliva bez obětování výkonu. Elektromotor poskytuje točivý moment při nízkých otáčkách. Zde záleží na účinnosti. Uklouznutí a zablokování snižuje spotřebu paliva. Hybridní systém tento efekt zmírňuje.
Když plynule zrychlujete, hlavní zátěž přebírá elektromotor. Benzínový motor zůstane vypnutý. Auto je tiché. Proto jsi ji neslyšel. Ani řidič neslyšel. Systém se automaticky zapne. Cítíte tlak. Neslyšíš řev.
Benzinový motor naskočí, když potřebujete větší výkon. Nebo když je třeba nabít baterii. Nejedná se o plug-in hybrid. Nelze jej nabíjet z externí zásuvky. Rekuperační brzdový systém dobíjí baterii za jízdy. Brzdění zachycuje energii. Tato energie později pohání elektromotor.
Tento cyklus se neustále opakuje. Systém rozhodne, který zdroj energie použít. Je chytrá. Je účinná. Ale je také tichá. V hlučném městě se ticho prolíná s okolím. Civic se stává autem duchů.
Proč je ticho bezpečnostní problém
Chodci spoléhají na zvuk. Auta hlásí svůj příjezd. Vrčení motoru. Pneumatiky hučí. Pípnutí. Hybridy to porušují. Jsou neviditelní. To není nevýhoda. Toto je funkce. Ale vytváří nebezpečí.
Vyšel jsi ven, protože auto bylo tiché. Předpokládal jste, že je zaparkované. Mýlíte se. Řidič vás viděl příliš pozdě. Brzdy zaskřípaly. Auto se zastavilo pár centimetrů od tvé nohy.
To je realita šíření hybridů. Tišší auta na silnicích. Méně klaksonů pro chodce. Americký Národní úřad pro bezpečnost silničního provozu se touto problematikou zabýval. Varují před nárůstem nehodovosti na přechodech pro chodce. Chodci neslyší blížící se hybridy.
Honda to ví. Nenavrhli systém IMA tak, aby byl tak nebezpečný. Navrhli to tak, aby to bylo tak efektivní. Ticho je vedlejším efektem technologie. Ale tento vedlejší účinek má důsledky.
Potřebujete?
Mechanické srdce vozu Civic Hybrid
Pokud byste měli vyjmout motory z běžného Civicu a Civicu Hybrid a postavit je vedle sebe, podobnosti by zmizely za setrvačníkem. U hybridní verze je tradiční setrvačník nahrazen elektromotorem napevno uloženým přímo na klikovém hřídeli. Toto není jen doplňková možnost. To je základ systému IMA (Integrated Motor Assist).
Tento motor je vyroben z vinutí cívky s vysokou hustotou a silných magnetů a funguje jako startér, trakční asistent a generátor. Toto kompaktní technické řešení převezme většinu práce, když si benzínový motor potřebuje odpočinout.
Kouzlo spočívá v souhře elektromotoru a spalovacího motoru. Systém IMA společnosti Honda nepřidává pouze výkon. Za určitých podmínek nahrazuje elektrický točivý moment výkonem benzinového motoru. Na tyto scénáře se podrobně podíváme o něco později, ale prozatím je důležité vědět, že zdrojem energie je nikl-metal hydridový (NiMH) akumulátor. Tato baterie nevyžaduje připojení do zásuvky. Sám se nabíjí prostřednictvím rekuperačního brzdění. Když uvolníte plynový pedál nebo sešlápnete brzdu, elektromotor změní svou roli. Stává se generátorem, který zachycuje kinetickou energii, která by se jinak ztratila jako teplo, a uchovává ji pro pozdější použití.
Pod kapotou: Výkon a inženýrství
Možná se ptáte, co přesně definuje hybridní vůz. Jak se liší od běžného denního řidiče? Krátká odpověď: nic moc z hlediska zážitku z jízdy, ale vše pod kapotou. Hybrid, jako je Civic nebo Toyota Prius, kombinuje spalovací motor a elektrický pohon. Pracují v tandemu. Řidič málokdy zaznamená okamžik přepnutí.
Podívejme se na model z roku 2009. Je vybaven pohonným ústrojím Honda čtvrté generace, kombinující benzínový a elektrický pohon. Stejně jako zbytek řady Honda používá řadový čtyřválcový motor. Tento motor je ale vybaven vylepšenou verzí slavného systému VTEC, nazvaného i-VTEC (intelligent-VTEC – inteligentní systém variabilního časování ventilů).
Většina vozů má dvoustupňovou regulaci časování ventilů. Tento motor má tři z nich: nízké otáčky, vysoké otáčky a volnoběh. Každý stupeň využívá jinou sadu vahadel, ovládaných počítačem motoru. ECU (Electronic Control Unit) monitoruje různé parametry v reálném čase a upravuje profily vačkových hřídelů pro dosažení maximální účinnosti bez ztráty výkonu.
V rukávu máte ještě jeden trik. Když auto běží na volnoběh nebo zpomaluje, počítač se vypne a utěsní spalovací komory v každém válci. Tím se snižují ztráty při čerpání. To snižuje spotřebu paliva o přibližně 10 procent oproti motoru první generace Civic Hybrid.
Zvláštní pozornost věnovala Honda také tření. Písty jsou vyrobeny z litého hliníku. Při zahřívání se málo roztahují. Menší roztažnost znamená menší tření o stěny válce, a to i při extrémních teplotách. Stěny válce mají povrchovou úpravu honování pro lepší utěsnění. Pístní kroužky jsou iontové. Výsledkem je mimořádně hladký chod.
Výkon je přenášen na přední kola prostřednictvím plynule měnitelné převodovky (CVT). 1,3litrový motor produkuje 110 koňských sil a točivý moment 123 liber-stop (167 Newtonmetrů).
Čísla vyprávějí skutečný příběh. Civic Hybrid dostane 40 mpg ve městě a 45 mpg na dálnici. Pro srovnání, běžné hodnoty Civicu jsou 26 mpg ve městě a 34 mpg na dálnici. To je podstatný rozdíl. Zvýšení účinnosti není pouze teoretické. Měří se v každém galonu paliva.
Reference: Honda Insight
Efektivita není pro Hondu nic nového. Je to v jejich DNA. Vezměte si originální Honda Insight. V roce 1999 Honda vyzvala automobilové novináře k testu spotřeby paliva. Trasa byla 195 mil z Columbus, Ohio do Detroitu, Michigan.
Za volant usedli Car & Driver. Pohybovali se v aerodynamické stopě obrovského Fordu Excursion, aby minimalizovali odpor vzduchu. Při průměrné rychlosti 58 mph se vrátili ohromujících 121,7 mpg. Tohle byla anomálie. Ukázka toho, co se stane, když odstraníte nadváhu a aerodynamický odpor.
Ale Civic Hybrid se nesnaží být Insight. Snaží se být praktický. Snaží se dokázat, že k úspoře paliva nepotřebujete tříkolový podvozek. Potřebujete jen chytré inženýrství.
Jaké to tedy je řídit? Čísla na papíře nevyjadřují zážitek z jízdy. Skutečným testem je přechod mezi elektrickým a benzinovým pohonem. Je ostrý? Je to hladké? Působí auto jako živé, nebo působí jako pouhé zařízení?
To je další otázka. A to je nejdůležitější, když sedíte za volantem.
Jak systém Honda Civic Hybrid IMA skutečně funguje
Vzpomeňte si, kdy jste naposledy řídili běžný plynový golfový vozík. Znáte proces. Sedíte, motor je tichý, dokud nesešlápnete plynový pedál. Pak – prásk! — motor ožije. Neběží pořád, když koulíte míček po greenu. Zapne se pouze tehdy, když požadujete napájení.
Je to jednoduchá, ale překvapivě přesná analogie toho, co se děje pod kapotou hybridu, jako je Honda Civic Hybrid.
Samozřejmě to není úplně totéž. Civic je mnohem komplexnější. Využívá elektromotor, senzory a software. Základní filozofie „pracujte jen podle potřeby“ je však totožná. Tajnou složkou je systém Integrated Motor Assist (IMA). Právě to spojuje standardní spalovací motor s plně elektrickým automobilem.
Níže podrobně popisujeme, jak se motor i-VTEC a elektromotor dělí o zatížení v závislosti na tom, co s vozem děláte.
Při volnoběhu a při startu
Když jste na semaforu nebo v dopravní zácpě, benzínový motor se vypne. Nespotřebovává se žádné palivo. Jen stojí na místě.
Když sešlápnete plynový pedál pro vzlet, převezme řízení elektromotor. Dostane Civic Hybrid mimo zónu zastavení. Když auto nabírá rychlost, benzínový motor se „probudí“. Ale není to jen rychlé nabírání na síle. Přepne se do režimu nízké rychlosti s variabilním časováním ventilů, optimalizovaným pro účinnost. Elektromotor vám pomáhá tlačit, motor poskytuje podporu a vy se pohybujete s minimální námahou.
Ostré zrychlení
Potřebujete předjet kamion? Sešlápněte pedál k podlaze.
Systém přepíná režimy. Motor přejde do režimu vysokých otáček s variabilním časováním ventilů pro maximální výkon. Elektromotor se nevypne; přidává točivý moment a pomáhá motoru dostat se z díry. Zde se projevuje výhoda hybridu. Získáte výkon většího motoru bez stálých nákladů na neustálý běh při vysoké zátěži.
Jízda nízkou rychlostí
Tady to začíná být zajímavé. Pokud se plazíte po parkovišti nebo jedete v provozu nízkou rychlostí, plynový motor se může úplně vypnout.
Spalovací komory jsou utěsněny. Písty jsou nehybné. Vůz je tažen výhradně elektromotorem. Je ticho. Je to šetrné k životnímu prostředí. A díky tomu se hybridní auto cítí méně jako auto a více jako složité zařízení pro domácnost.
Regenerační brzdění
Nemusíte dělat nic zvláštního. Neexistuje žádné tlačítko pro zapnutí „rekuperačního režimu“. Jednoduše uvolněte pedál plynu nebo lehce sešlápněte brzdu.
Když auto zpomalí, motor se opět vypne. Elektromotor mění polaritu. Místo odebírání energie z baterie k roztočení kol využívá k výrobě elektřiny setrvačnost vozidla. Tato energie se vrací a ukládá do baterie. V podstatě recyklujete svou vlastní kinetickou energii.
Pocity řidiče
Krása systému IMA spočívá v tom, že je neviditelný. Posuny necítíte. Při zapínání a vypínání neslyšíte škubání motoru, které by zničilo ponor. Software řídí přepínání mezi elektrickým a benzinovým pohonem tak hladce, že stačí jet.
Připadá mi to normální. Auto se chová normálně. Ale ušetříte palivo.
Pokud se chcete hlouběji ponořit do srovnání této technologie s ostatními hybridy na trhu nebo s porovnáním s Ford Fusion Hybrid nebo Toyota Prius, na internetu je k dispozici spousta silničních testů a technických recenzí. Základní koncept zůstává stejný: na hrubou práci používejte elektřinu, na těžkou práci benzín a zbytek nechte na počítači.
