Postanowiłem zapodać Wam tak soczyście techniczny, mechaniczny wpis, że aż sam się go powoli zaczynam bać. Uwaga, zapraszam tylko ludzi o mocnych nerwach, dużej cierpliwości i politowaniu dla autora.

Zaczęło się od tego, że kiedyś nabrałem trochę podejrzliwości do hybryd. I to wcale a wcale nie rozchodzi się o ich wydajność, ekologie i takie tam dyrdymały. Po prostu miałem nie małe wątpliwości co do danych katalogowych jakie serwują nam producenci. Nie byłem pewien, czy to co czytam jest prawdą, bo w głowie coś mi świtało, że trochę ją naginają. A dokładnie chodzi mi o katalogową moc układu hybrydowego składającego się z brudnego, warczącego i śmierdzącego silnika spalinowego oraz sterylnego, cichutkiego i miłego dla otoczenia silnika elektrycznego.

W każdej hybrydzie układ jest mniej więcej taki sam. Głównym silnikiem jest spalinowy, a od czasu do czasu pomaga mu elektryk. Wszystko fajnie, ale jaka jest moc takiego układu? Z tego co zauważyłem producenci bardzo często liczą ją tak. Moc całkowita jest to suma jednego i drugiego silnika. I tak dla przykładu otwieram sobie wikipedię i pacze. McLaren P1: benzyniak o mocy 727 KM i elektryk 176 KM. Łącznie daje nam to 903 KM. Ale czy tak jest naprawdę? Czy w tej samej chwili oba silniki osiągają maksymalną moc i wysyłają ją na koła? W tym momencie nie jestem Wam w stanie odpowiedzieć na takie pytanie, ponieważ nie dysponuje wykresami mocy obu silników dla McLarena, a tylko tak można się o tym przekonać.

Udało mi się natomiast wymędzić trochę ciekawych danych od Hondy odnośnie ich lekko zapomnianego już modelu CR-Z. To też jest hybryda, ale trochę inna. Przypomnę, że jest tam benzyniak 1,5 litra o mocy 114 KM i elektryk 14 KM. I jaka jest maksymalna moc tego ustrojstwa together, zusammen? Wcale nie 128 jak mówi nam kalkulator
SONY DSC
lub zdolności matematyczne nabyte przed tegoroczną maturą z matematyki, tylko skromne 124 KM. I Honda mówi to otwarcie, możecie sobie do nich zadzwonić i nie będą się upierać, że jest więcej jak nie jest. Dlaczego tak jest? Przygotowałem dla Was wykres. Tadam!
Charakterystyka zewnętrzna
Także tego. Ostatnio przy Efekcie wziuuu nie było wykresu i wpłynęły do mnie skargi drogą pisemną z tego powodu, więc teraz już przygotowałem takowy. Tylko na wstępie pragnę zaznaczyć. Wykres rzeźbiłem sam, w excelu i to z niepełnych danych, bo takie ciężko zdobyć od producentów. Więc jeśli ktoś twierdzi, że jest gdzieś błąd, to ja naprawdę chętnie wysłucham wszystkich zażaleń, ale tylko wtedy gdy w załączniku będzie lepszy wykresik. Taki cwaniaczek jestem :)

No dobra, wróćmy do rzeczy bo nigdy nie skończę tego nieszczęsnego wpisu. W zasadzie to ten obrazek mówi już wszystko, ale postaram się to jakoś prosto wyjaśnić jeśli ktoś czuje pewien niedosyt skomplikowanych informacji. Na wykresie widać, że maksymalna moc benzyniaka to 114 KM (linia niebieska) i ten sam parametr dla elektryka to 14 KM (linia pomarańczowa). Tylko jak widzicie, maksymalne moce obu tych silników nie są dostępne w tym samym czasie. Czyli jadąc CR-Z’em gdy silnik spalinowy pracuje na pełnej parze, to jego elektryczny kolega się jakby trochę obija. I na odwrót. Przyjrzyjcie się. Na wykresie maksymalna moc dla spalinowego przypada gdzieś w okolicy 6 000 obr./min., a elektryk wtedy nie jest na szczycie swojej górki mocy, tylko już trochę za nią. To takie naczynia połączone. Gdy jedno ma fula, to drugie nie. Proste?

Dlaczego więc producent nie zrobi tak, żeby te charakterystyki osiągały maksa jednocześnie? To nie możliwe? Możliwe, ale nie jest to korzystne. Owszem, w tym wypadku Honda spokojnie mogłaby uzyskać te 4 konie więcej, ale w krótkim zakresie. Do katalogu mogliby sobie wpisać większą moc, ale jeździłoby się tym gorzej. Inaczej mówiąc, samochód straciłby na elastyczności, gorzej przyspieszałby na niskich obrotach, a przecież to tych używa się najczęściej. Poszli na kompromis.

No więc czy P1 może mieć taką moc jak podaje wiki, czyli zwykłą sumę jednego i drugiego silnika? Teoretycznie tak, bo silnik elektryczny ma to do siebie, że można nim trochę bardziej manipulować niż silnikiem spalinowym. Jednym słowem ta linia pomarańczowa na wykresie powyżej może przebiegać troszkę inaczej. Czyli ta górka może być trochę szersza. Daje to nam tyle, że maksymalna moc elektryka jest dostępna przy większym zakresie obrotowym i wygląda to mniej więcej tak
Ch-ka elektryka
Jest to wykres mocy silnika elektrycznego z Lexusa CT200h. Jak widać, moc dość szybko rośnie i osiąga stały poziom, co trwa prawie do końca. Nie trzeba chyba mówić, że jest do bardzo korzystne zjawisko, a w praktyce jest to stały zastrzyk mocy przy każdych obrotach. Dobrze brzmi, nie? Jak jakieś nitro czy coś takiego.

Kiedyś też słyszałem taką opinię, że moc takiego układu hybrydowego zależy jak te silniki są ze sobą połączone. Bo benzynowy to wiadomo jak. Ale elektryki wsadza się gdzie popadnie. Nawet i do kół samochodu można. I czy to ma jakieś znaczenie przy łącznej mocy? W tej katalogowej nie, ale jak jedziemy to tak. W katalogu jest moc maksymalna silnika. Nie ma to znaczenia jak on jest połączony z kołami. Jeśli macie samochód, który w instrukcji ma wpisane 100 KM to to jest moc silnika, a nie że tyle macie na kołach. A jak więc policzyć moc na kołach? Bardzo prosto. Wystarczy pomnożyć moc katalogową przez sprawności wszystkich mechanizmów między silnikiem a kołem, czyli przez sprawność skrzyni biegów, przekładni głównej itd.

Dobra, to teraz na sam koniec ostateczna masakra. Będę używał trudnych sformułowań, dziwnych zwrotów, więc jeśli nic nie zrozumiałeś z tego co pisałem wyżej, ale dziwnym trafem doszedłeś do tego miejsca to uprzejmie oświadczam, że teraz zrozumiesz jeszcze mniej.

Dlaczego nie można dodawać maksymalnych mocy obu silników? Bo moc silnika to nie liczba tylko funkcja (taka matematyczna). Liczbą jest tylko moc chwilowa, czyli minimalna, maksymalna lub jakakolwiek inna. Czyli co trzeba zrobić? Ano dodać funkcje nie liczby. Przypomnijcie sobie z matmy dwie najgorsze rzeczy. Funkcje sinus i cosinus. Chyba każdy pamięta, że maksymalne wartości obu funkcji to jeden, tak? Więc jakie jest maksimum sumy funkcji sinus(x) plus cosinus(x)? No właśnie nie dwa. Tak to by było za prosto. Sprawdźcie sobie w google jeśli nie wierzycie. Jest to około 1,41. Czyli mniej niż dwa. Z funkcją mocy silnika jest tak samo. Morał z tego taki, że maksymalna moc hybrydy może być co najwyżej taka sama jak suma maksymalnych mocy obu silników. Na pewno nie będzie większa :)

Były wykresy, były funkcje, trochę matmy i wróżenia z fusów. Mam nadzieję, że jednak ktokolwiek zrozumiał cokolwiek z tego bełkotu i udało mi się wyjaśnić kwestię hybryd. Dziękuję za uwagę.

*Dziękuję Hondzie za udostepnienie danych dotyczących modelu CR-Z oraz pomocy ze strony Lexusa, który bardzo poważnie podszedł do sprawy udostępniając pomiary silników z modelu CT200h.