Zużycie paliwa hybrydy Plug-In po wyczerpaniu energii w akumulatorach wcale nie musi być wysokie, czego przykładem są dwa auta, na podstawie których omówię to zagadnienie. Skoda Superb iV oraz Mercedes-Benz E 300de to samochody hybrydowe typu Plug-In czyli z opcją ładowania akumulatorów „z gniazdka”, co ma pozwolić znacząco zredukować zużycie paliwa. Według Skody: 1,1 - 1,9 l/100 km, zaś w przypadku Mercedesa: 1,6 l/100 km. Wartości imponujące, trzeba przyznać. Co się jednak stanie jeśli np. zapomnimy podłączyć do sieci elektrycznej samochód na noc i nad ranem ruszymy taką hybrydą plug-in z pustymi „bateriami”?
Samochodów hybrydowych typu Plug-In przybywa i przybywać będzie coraz więcej, bo właśnie one zapewniają znaczącą redukcję zużycia paliwa – przynajmniej katalogowo, a z tego właśnie rozliczani są producenci przed instytucjami Unii Europejskiej. To właśnie UE obciąża koncerny motoryzacyjne gigantycznymi karami za przekroczenie uśrednionej emisji CO2 w całej palecie danego producenta. Obecnie taki limit wynosi 95 g/km, co odpowiada mniej więcej 4,1 l/100 km – mało które auto jest w stanie realnie zużyć tyle paliwa, prawda? Jedną z metod na obniżenie ŚREDNIEJ jest oferowanie samochodów hybrydowych typu Plug-In, które przy katalogowym zużyciu paliwa w okolicach 1-2 l/100 km znacząco oddalają perspektywę narzucenia gigantycznych kar.
Skąd tak niskie zużycie paliwa w katalogu dla samochodu hybrydowego typu Plug-In? Polecam przeczytać podpięty materiał jeśli nie jesteście pewni skąd te wartości się biorą. To oczywiście efekt tego, że auta hybrydowe Plug-In do pomiaru testowego (WLTP) ruszają z naładowanymi w 100% akumulatorami i jednocześnie: są w stanie znaczącą część dystansu pokonać bez włączania jednostki spalinowej. Nie jest to więc kłamstwo, a deklarowane wartości są osiągalne w codziennym użytkowaniu, co już udowadniałem. Co jednak jeśli np. zapomnimy załadować akumulatory i w drogę trzeba ruszyć z zerowym zasięgiem elektrycznym (pustymi bateriami)?
Jazda po mieście z pustymi akumulatorami
Niemalże wszystkie samochody hybrydowe typu Plug-In po wyczerpaniu energii w akumulatorach zachowują się jak, powiedzmy, klasyczne hybrydy: odzyskują energię podczas hamowania, umożliwiają pełzanie w korku bez włączania się silnika spalinowego, a ten używany jest głównie do rozpędzania i jazdy z wyższą prędkością. Jeśli nie będziemy ingerować w ustawienia, to komputer nie będzie wymuszał ładowania akumulatorów obciążając jednostkę spalinową – odniosę się do tego precyzyjniej w dalszej części materiału. Poniżej prezentacja jak to działa na przykładzie dwóch samochodów: Skoda Superb iV z silnikiem benzynowym 1.4 TSI oraz Mercedes-Benz E 300de z jednostką diesla 2.0 l.
W obydwu przypadkach wyruszyłem z akumulatorami niemalże pustymi (zasięg elektryczny rzędu 100-200 metrów), co w przypadku Superba oznacza 1% naładowania akumulatorów, a w Mercedesie ~10%. Uzyskane wyniki to 4,7 l/100 km w Skodzie Superb iV oraz 5,5 l/100 km w Mercedesie E 300de. Obiektywnie: bardzo niskie wartości, szczególnie biorąc pod uwagę dosyć jednak niską średnią prędkość przejazdu (25 oraz 26 km/h). Warto zwrócić uwagę, że Superb iV aż 80% czasu testu spędził w trybie bezemisyjnym!
Żeby lepiej ocenić wartości podane powyżej rzućmy okiem na możliwie porównywalne, ale już pozbawione hybrydowego napędu, wersje. Skoda Superb niestety nie jest oferowana z silnikiem 1.4 TSI, najniżej jest dostępna wersja 1.5 TSI 150 KM. Ale też zestawianie samochodu o mocy 218 KM (Superb iV) z wersją 150-konną nie byłoby uczciwe. Najbliżej był niegdyś oferowany (jeszcze przed wprowadzeniem norm WLTP) 2.0 TSI o mocy 220 KM, który podczas analogicznego testu zużył 7,9 l/100 km. Różnicę widać więc i to bardzo: zużycie paliwa większe o 68%! To już robi naprawdę dużą różnicę. A diesel? Skoda Superb z 2.0 TDI zużywa w mieście 6,0 l/100 km:
Mercedes-Benz E 300de z wyczerpanymi akumulatorami zadowolił się 5,5 l/100 km w mieście. Tutaj trudniej jest mi odnieść ten wynik do porównywalnie mocnego diesla – E 300de oferuje aż 306 KM – z oferty Mercedesa. Model E 220d (194 KM – ten sam silnik spalinowy) potrzebował 6,4, zaś testowany nie tak dawno SUV GLC 300d (trochę cięższe auto, dodatkowo z napędem na cztery koła) potrzebował 6,9 l/100 km. Można więc przyjąć, że hybryda z dieslem pozwoliła na zredukowanie zużycia paliwa o około 20-25%.
Tutaj warto wspomnieć, że rozmawianie o hybrydzie Plug-In pod kątem bezemisyjnej jazdy (z udziałem wyłącznie napędu elektrycznego) w trasie to najczęściej oznaka niezrozumienia idei tych samochodów. Stosunkowo mocne silniki elektryczne zainstalowane w tych autach (mają zwykle 90-130 KM mocy), a także całkiem spory zestaw akumulatorów pozwala – w teorii – na jazdę w trybie elektrycznym w trasie. Przykładowo Skoda Superb iV pozwala na przejechanie około 40 km z prędkością 120 km/h w takim trybie, zaś BMW 745Le xDrive przejedzie bez zużycia ani kropli paliwa 34 km także przy 120 km/h. Oczywiście, trasa to także 90 km/h i wówczas zasięg będzie większy, ale…
Po pierwsze: mówiąc o „trasie” zwykle nie mamy na myśli przejazdu do miasteczka obok (20-30 km), a raczej dłuższy dystans rzędu 100-300-500 km.
Po drugie: mało kto mieszka tuż obok „przelotówki”, by realnie pokonywać dystanse, o których pisałem. Zwykle mieszka się dalej (choćby ze względu na hałas), a tym samym: do tej drogi szybkiego ruchu jakoś trzeba dojechać, a wówczas wykonanie tego przejazdu w trybie „Save” (bez zużywania energii elektrycznej, ale zużywając paliwo) świadczy o skrajnie nierozsądnym podejściu do tematu (no chyba, że robisz to w ramach testów i pomiarów).
Po trzecie: jazda z wyższymi prędkościami w trybie elektrycznym (szczególnie powyżej 90 km/h) choć możliwa, to jest jednak mało efektywna z ekonomicznego punktu widzenia.
Po czwarte: dynamika przy takich prędkościach nie zachwyca (mamy w końcu około 100 KM), a maksymalna prędkość w trybie elektrycznym jest zwykle ograniczona do około 120-140 km/h, więc i tak będziesz korzystać z jednostki spalinowej.
A skoro mówimy o dłuższych dystansach, to przecież nie będziesz zatrzymywać się co 30-40 km (o ile znajdziesz ładowarkę) by ponownie naładować akumulatory – to byłby nonsens.
Napęd hybrydowy typu Plug-In został stworzony z myślą o podróżowaniu w trybie elektrycznym po mieście oraz w trybie spalinowym w trasie ze wspomaganiem części elektrycznej. Nie znaczy to oczywiście, że energia elektryczna jest nieprzydatna w trasie, bo po pierwsze to właśnie dzięki niej hybrydy Plug-In mają tak dobrą dynamikę (tyczy się także sytuacji gdy prądu w akumulatorach pozornie nie ma – zasięg elektryczny wynoszący 0 km), a także napęd przełącza się w tryb elektryczny przy niemal każdym zwalnianiu czy podróżowaniu z niższymi prędkościami. A wszystko to oznacza konkretny zysk, zarówno od strony dynamiki (większy) jak i zużycia paliwa (mniejszy). Mniejszy w tej drugiej kwestii, co widać po zamieszczonych poniżej pomiarach.
W związku z powyższym mówienie o zużyciu paliwa w trasie w odniesieniu do samochodów hybrydowych typu Plug-In dotyczy właściwie tylko jazdy w trybie spalinowym, gdzie „elektryka” służy wspomnianemu wcześniej wspomaganiu. Jak w tym względzie wygląda dla Skody Superb iV i Mercedesa E 300de?
Żeby nadać powyższym wartościom jakieś tło, wypada odnieść do porównywalnych samochodów, ale z innymi jednostkami napędowymi. Skoda Superb ze wspomnianym wcześniej 2.0 TSI 220 KM potrzebowała symbolicznie więcej paliwa przy każdej prędkości (odpowiednio: 5,4 | 7,0 | 8,8 l/100 km). 2.0 TDI o mocy 190 KM jest już wyraźnie oszczędniejszy od Superba iV i osiąga: 4,1 | 5,1 | 6,3 l/100km, co zaskoczeniem być nie powinno.
W przypadku Mercedesa E 300de porównywać do GLC 300d już nie ma co, bo zupełnie inna bryła samochodu, a tym samym inna aerodynamika wyklucza takie porównanie. Ten sam silnik w Mercedesie E 220d (a więc bez napędu elektrycznego i siłą rzeczy jako cały zespół sporo słabszy) potrzebuje w zasadzie identyczne ilości paliwa – tylko przy 90 km/h zanotowałem wynik niższy o kilka procent. Z pomiarów jakie wykonałem w odniesieniu do GLC 220d i GLC 300d wynika, że silniki te zużywają niemalże identyczną ilość paliwa w trasie, więc to samo powinno tyczyć się Klasy E 300d – w obydwu przypadkach to 2-litrowa jednostka, ale 300d doposażona jest m.in. w mocniejszą turbosprężarkę.
Jeśli zaś dla Ciebie „trasa” znaczy droga międzymiastowa (generalnie 90 km/h) z pojawiającymi się miejscami ograniczeniami do 70/50 km/h, to w takim wariancie używanie napędu elektrycznego będzie miało już całkiem duży sens. Szczególnie przy tych mniejszych prędkościach i sprawi, że średnie zużycie paliwa będzie niskie lub bardzo niskie – zależnie od długości dystansu, dynamiki jazdy, a także poziomu naładowania akumulatorów na starcie.
Czy samochód hybrydowy typu Plug-In po wyczerpaniu energii automatycznie włącza tryb ładowania?
Jeździłem już kilkudziesięcioma różnymi samochodami tego typu i mogę powiedzieć, że w zdecydowanej większości: NIE. W sytuacji gdy energia w akumulatorach zbliża się do minimum ustalonego przez inżynierów, samochód hybrydowy typu Plug-In po prostu uniemożliwia aktywację trybu w pełni elektrycznego i to wszystko. Doładowywanie akumulatorów odbywa się niemal wyłącznie podczas hamowania. Piszę niemal, bo w określonych sytuacjach może rzeczywiście dojść do obciążenia silnika spalinowego jednostką elektryczną w celu częściowego uzupełnienia energii.
Dzieje się tak głównie w sytuacji gdy jedziemy po mieście i swoją jazdą doprowadziliśmy do ekstremalnego wręcz wyczerpania akumulatorów. Mowa o sytuacji gdy wjechaliśmy w naprawdę potężny zator i pełzanie trwa już np. 20/30 minut bez ani jednego przyspieszenia do prędkości wyższej niż powiedzmy 5 km/h – czyli zmuszaliśmy napęd do poruszania się w trybie elektrycznym. W pewnym momencie skończy się wreszcie ten minimalny zapas energii i komputer uzna, że konieczne jest doładowanie akumulatorów i po prostu włączy silnik spalinowy – nawet na postoju. Dzieje się tak w każdej hybrydzie, także tej „zwykłej”, a w tym w samochodach Toyoty (przykład z RAV4).
Doładowywanie, ale bardzo delikatne – szczególnie jeśli uważnie obserwujemy wskazania komputera pokładowego – może też się odbywać w trakcie jazdy z wzniesienia. Wówczas możemy zobaczyć, że chwilowe wskazanie zużycia anergii jest na minusie. Nie w każdym samochodzie hybrydowym typu Plug-In te informacje te są w 100% prawidłowe (przykładowo niektóre auta nie liczą do końcowego rezultatu odzysku z jakiegoś powodu), ale w Skodzie Superb iV działa to jak należy i po przejechaniu 33 km przy 140 km/h miałem 0,1 kWh/100 km (na plusie), literalnie 0,0 kWh/100 km przy 120 km/h oraz -0,1 kWh/100 km przy 90 km/h. Dla porównania 90 km/h z aktywnym trybem ładowania dała w efekcie -16,0 kWh/100 km (minus 16).
Są jednak sytuacje, gdy doładowywanie akumulatorów jest wymuszone przez użytkownika, czego on nie do końca jest świadom. Nie mówię więc o trybie „jedź i ładuj”. Niemal zawsze tyczy się to trybu sportowego. W przypadku Skody Superb iV wygląda to następująco:
Ustalono 50% naładowania akumulatorów jako wartość, do której komputer dąży w trakcie jazdy w trybie „Sport”. Jadąc ze stałą prędkością silnik elektryczny będzie dociążał spalinowy i w ten sposób będzie odzyskiwana energia. Tempo jest zależne od prędkości pojazdu, krzywizny terenu, a także aktualnego poziomu naładowania (im więcej, tym wolniej się ładuje). Dodatkowo zależeć będzie od tego czy jednak delikatnie zwalniamy czy przyspieszamy. Nie da się więc precyzyjnie i powtarzalnie określić ile Skoda Superb iV będzie zużywać paliwa w trybie sportowym, bo to zależeć będzie od poziomu naładowania akumulatorów na starcie, ukształtowania terenu, a także długości przebytego odcinka. Startując z 10% zobaczysz większe spalanie niż startując z 40% jadąc teoretycznie tak samo. Można jednak tę relację odwrócić odpowiednim stylem jazdy.
Co ma to na celu? Wybór trybu sportowego to informacja dla komputera pokładowego, że będziemy często chcieli korzystać z pełnej mocy zespołu napędowego, a jeśli będziemy to robić naprawdę chętnie, to odpowiedni zapas energii jest tutaj potrzebny, a w związku z tym komputer stara się ładować akumulatory w każdej nadarzającej się okazji – czyli niemal zawsze wtedy gdy do poruszania się danym tempem wystarczy powiedzmy 40-50% mocy samego tylko silnika spalinowego w danym zakresie obrotów. Część rezerwy przeznaczy – w sensie: dociąży – na ładowanie akumulatorów. Wystarczy jednak wyłączyć tryb sportowy, by Skoda Superb iV nie doładowywała akumulatorów w trakcie jazdy.
Podobnie ma się sprawa w przypadku Mercedesa E 300de, przy czym komputer tego auta pozyskuje energię w trochę wolniejszym tempie niż ma to miejsce w przypadku Superba iV. Finał jednak jest taki sam: wystartowałem z 4 km zasięgu elektrycznego i po 13 km miałem już 6 km – mowa oczywiście o trybie sportowym!
Wymuszone ładowanie akumulatorów pojawić się także może w przypadku samochodów hybrydowych typu Plug-In z dodatkowym silnikiem elektrycznym napędzającym drugą oś (stosuje to m.in. Volvo, Toyota, Peugeot, Opel) w sytuacji gdy wymusimy tryb 4WD/AWD. Komputer może wymusić doładowanie akumulatorów, jeśli zaprogramowano mu jakiś minimalny próg do którego ma dążyć by jeździć w takim trybie.
Na koniec
Czy samochód hybrydowy typu Plug-In automatycznie włącza ładowanie akumulatorów gdy zapas energii wyczerpie się? NIE!
Czy po wyczerpaniu energii zużycie paliwa w hybrydzie Plug-In rośnie do niebotycznych wartości? Zdecydowanie NIE! Spalanie jest wówczas porównywalne z innymi wersjami tego auta wyposażonymi w ten sam silnik spalinowy (jeśli występuje bez napędu hybrydowego) lub z odmianą o porównywalnej mocy. Mowa o zużyciu paliwa w trasie, bo w mieście zawsze hybryda będzie dawać przewagę – nawet taka z pustymi akumulatorami.
Czy użytkowanie samochodu hybrydowego Plug-In z pustymi akumulatorami oznacza znaczny spadek ekonomii? W mieście różnica będzie odczuwalna (koszty większe nawet o 50-70%) i jeśli nie planujesz takiego auta ładować codziennie lub prawie codziennie, to poszukaj innej wersji – bez opcji ładowania z „gniazdka”. Z kolei wyruszenie w trasę z pustymi akumulatorami, szczególnie dłuższą, w zasadzie nic nie zmienia w kwestii całkowitych kosztów przejazdu względem sytuacji gdy wyruszysz w pełni naładowany.
Czy wyczerpanie akumulatorów z automatu oznacza redukcję osiągów? NIE. W zdecydowanej większości przypadków nawet mając stan minimalny, wciąż w akumulatorach znajduje się zapas by przynajmniej kilka razy solidnie przyspieszyć. Problemem może być w zasadzie tylko literalnie jazda po torze wyścigowym (choć auta sportowe, które są hybrydami Plug-In są do tego przystosowane) lub permanentna jazda z prędkością maksymalną przekraczającą 200 km/h – wówczas może nie być możliwości uzupełnienia energii do zachowania wysokiej dynamiki przy takiej prędkości.
Dla kogo hybryda Plug-In ma sens? Ten artykuł nie jest odpowiedzią na to pytanie, bo o tym pisałem tutaj, ale po powyższym nietrudno się domyślić, że hybryda Plug-In zwykle nie ma sensu jeśli ponad 90% Twojej jazdy to trasa. Ma z kolei sens jeśli jazda miejska (np. codzienny dojazd do pracy) ma duży udział w całym Twoim modelu użytkowania takiego samochodu, a jednocześnie chcesz go używać do dalszych wypraw (częściej niż tylko raz do roku na wakacje).
Są lepsze i gorsze hybrydy Plug-In ale trudno mi wskazać taką, której użytkowanie po wyczerpaniu akumulatorów byłoby skrajnie kłopotliwe, nieopłacalne, pozbawione dynamiki jednostki elektrycznej lub po prostu bezsensowne – a przynajmniej nie jeździłem taką. W każdym przypadku widać, że inżynierowie przewidzieli, że ktoś będzie chciał/musiał jeździć z pustymi akumulatorami i tak zaprogramowali cały zespół napędowy, by nawet w takim scenariuszu podróż była możliwie komfortowa, umożliwiała właściwą dla możliwości napędu dynamikę i wciąż nosiła znamiona ekonomicznej. Sednem jest zrozumienie w jaki sposób działa napęd hybrydowy typu Plug-In – szczególnie ten, którego używamy bądź planujemy używać – i dopasowanie pewnych nawyków do możliwości napędu. Nie oznacza to jednak jazdy wolniejszej czy mniej komfortowej – w żadnym wypadku.
