Dlaczego Lexus RX 450h+ jest tak efektywny? Jak BMW X5 xDrive50e stosuje dynamiczny bufor akumulatora? W jaki sposób Audi Q7 TFSIe liczy zużycie energii? Oto zestaw informacji na temat tego jak od strony technicznej działają napędy hybrydowe Plug-In w tych samochodach i jak warto ich używać, by uzyskać niskie spalanie i duży zasięg.
Przyglądając się uważniej działaniu omawianych tutaj hybryd Plug-In zwróciłem uwagę na pewne aspekty, które wpływają na sposób działania i odbiór tych napędów. To oczywiście sekcja bardziej dla geeków, ale są też tutaj informacje o praktycznych aspektach użytkowania tych aut.
Ten artykuł jest nierozłączną częścią porównania trzech SUV-ów hybrydowych klasy premium z napędem typu Plug-In: Audi Q7 60 TFSIe quattro tiptronic, BMW X5 xDrive50e oraz Lexus RX 450h+ E-FOUR.
Audi Q7 TFSIe sprawia wrażenie, jakby inżynierowie wręcz chcieli ukryć fakt, że jest to hybryda Plug-In. Na wskaźnikach kierowcy może wyświetlać się tylko obrotomierz (są też dwa inne widoki), łatwo też przeoczyć dodatkowy wirtualny przycisk na dolnym ekranie, który wywołuje opcje dotyczące napędu hybrydowego, który pozwala na przełączanie między trybami jego działania. No właśnie…
Domyślnie aktywny jest tryb automatyczny, który preferuje jazdę w trybie elektrycznym tak długo, jak to tylko możliwe. W praktyce, w mieście silnik spalinowy nie włączy się o ile nie wciśniemy naprawdę głęboko pedału przyspieszenia, a poza miastem zaczniemy zużywać benzynę raczej powyżej 100 km/h. Zmienić się to może w sytuacji, gdy ustawimy cel w nawigacji. Wówczas system stara się tak zarządzać działaniem napędu, by dojechać do celu tuż po tym jak prądu w „baterii” już zabraknie, a jednocześnie, by w terenie zabudowanym zawsze jechać w trybie elektrycznym. Audi Q7 55/60 TFSIe dostosowuje działanie napędu, a w tym rekuperację do sytuacji na drodze, aktywuje np. odzysk energii gdy zbliżamy się do wolniej jadącego pojazdu lub np. do niższego ograniczenia prędkości. Działa to bardzo dobrze.
Włączanie i wyłączanie silnika spalinowego jest w zasadzie nieodczuwalne. Nie musimy też długo czekać na jego aktywację gdy będąc w trybie elektrycznym mocniej wciśniemy pedał przyspieszenia – całość dzieje się w trakcie koniecznej wówczas redukcji przełożeń skrzyni biegów. Podczas hamowania można odczuć delikatne zmiany w tempie wytracania prędkości, co wynika ze zmiany przełożeń skrzyni biegów, a to z kolei chwilowo rozłącza odzysk energii, co ma wpływ na to tempo właśnie. Jako, że silnik elektryczny znajduje się przed skrzynią biegów, to zmiana kierunków jazdy jest taka sama jak w odmianach spalinowych Audi Q7.
Można odnieść wrażenie, że wspomniane wcześniej ukrywanie hybrydowego charakteru poszło nawet trochę za daleko. Nie ma np. informacji o procentowym poziomie energii w akumulatorach i to nawet w trakcie ładowania – widoczna jest wówczas tylko segmentowa reprezentacja oraz przewidywany zasięg elektryczny. Audi Q7 TFSIe nie wlicza do zużycia energii tej, która została uzyskana z dodatkowego obciążenia silnika spalinowego. Za każdym razem, gdy odbudowywał się „boost” spadek średniego zużycia energii był niewspółmierny do realnego wzrostu poziomu naładowania. Właśnie dlatego pomiar spalania w mieście skończyłem ze stosunkowo wysokim zużyciem energii. W filmie zamieszczam zresztą analizę tego problemu:
Wspominałem o negatywnym wpływie skrzyni biegów na efektywność elektrycznego podsystemu napędu w hybrydowym Audi Q7 TFSIe. Wynika on także z tego, że akumulator trakcyjny w najlepszym wypadku przyjmuje 80 kW podczas hamowania z rekuperacją. To obiektywnie nie jest mało (jak na tej pojemności akumulator), ale przy takiej masie pojazdu większy odzysk poprawiłby efektywność.
Po drugie, w mojej ocenie mało efektywnie zaprojektowany jest algorytm działania napędu po wyczerpaniu się akumulatora. Audi Q7 TFSI e bardzo niechętnie ładuje akumulator korzystając z silnika spalinowego, co w efekcie oznacza że bardzo szybko w mieście docieramy do skrajnego wyczerpania akumulatora, który wręcz uniemożliwia toczenie się w korku w trybie elektrycznym. A to oczywiście podnosi zużycie paliwa. Polecam obejrzeć dokładnie film ze spalania w mieście, gdzie to widać dosyć dokładnie.
Pewną miarą efektywności hybrydowego układu napędowego w Audi Q7 TFSIe jest porównanie spalania w mieście (przypomnę: 8,7 l/100 km) z Audi S5, które ma teoretycznie ten sam silnik spalinowy, ale jest tam dużo prostszy napęd MHEV plus, który pozwolił mi na uzyskanie 6,5 l/100 km także w mieście. Tak, to oczywiście dużo mniejsze i lżejsze auto, ale różnica nie powinna być tak duża.
Jak wspominałem na początku BMW X5 xDrive50e dzieli z Audi Q7 TFSIe ogólną konstrukcję napędu. Okazuje się jednak, że w szczegółach różnice są już spore, szczególnie gdy spojrzeć na algorytmy zarządzające działaniem napędu. BMW cały czas modernizuje oprogramowanie, w efekcie czego BMW X5 xDrive50e zachowuje się inaczej niż poprzednik czyli X5 xDrive45e. W najnowszym modelu trochę trudniej jest uzyskać niskie spalanie w mieście (z wyczerpanymi już akumulatorami), bo napęd ma ustalone przedziały, w których ładuje akumulator i przerwać tego procesu praktycznie się nie da. Na szczęście ma to znaczenie głównie dla „eco-driverów” i wpływ na końcowe zużycie paliwa jest minimalne – oceniam je na mniej więcej 0,5-0,8 w skali 8,5 l/100 km jakie uzyskałem.
Ogólny zamysł działania układu hybrydowego BMW X5 xDrive50e jest nieco bardziej rozbudowany niż w Audi, ale pokrywa się w założeniach. BMW cały czas prezentuje maksymalną prędkość oraz poziom dostępnej mocy bez potrzeby aktywacji silnika spalinowego. To zależy od aktualnego poziomu naładowania akumulatorów, a także od ograniczeń prędkości na drodze, którą jedziemy.
Dzięki temu, że BMW X5 xDrive50e ma dużo mocniejszy silnik niż poprzednik (X5 xDrive45e), a także większy akumulator, sprawność jazdy w trybie elektrycznym jest nieporównywalnie lepsza. Teraz mamy w końcu ~200 KM, co oznacza że można sobie pozwolić na zdecydowanie sprawniejszą niż spokojną jazdę w trybie EV. Jednocześnie, to właśnie ten mocniejszy silnik elektryczny zapewnia sprawną rekuperację. Udało mi się zmierzyć ponad 120 kW, jakie przyjmował akumulator podczas hamowania, ale możliwe że byłby w stanie przyjąć jeszcze więcej. To sporo więcej niż rekuperacja w Audi Q7 TFSIe i po części stąd właśnie wynika niższe zużycie energii w miejskich warunkach w hybrydowym BMW X5.
Adaptacyjna i przewidująca rekuperacja działa nawet jeszcze lepiej niż w Audi i jest bardziej nastawiona na dynamikę. Szybkość zmiany kierunków jazdy w BMW X5 xDrive50e? Taka sama jak w wersjach spalinowych BMW X5 czyli szybka, ale oczywiście wyraźnie wolniejsza niż w „elektrykach”. Włączanie/wyłączanie się silnika spalinowego jest ledwo wyczuwalne, podobnie jak zmiany biegów jadąc w trybie elektrycznym. Udało się praktycznie całkowicie wyeliminować wpływ rekuperacji na płynność hamowania.
Jak już wspominałem, w trybie sportowym BMW X5 xDrive50e dąży do zbuforowania większej ilości energii w akumulatorze – na około 6-8 km elektrycznego zasięgu. Tyczy się to też jazdy autostradowej w trybie normalnym, jednak wówczas bufor jest mniejszy, na około 1-3 km. Komputer pokładowy bardzo dokładnie liczy zużycie energii, uwzględnia też pakiety, które trafiły do akumulatora dzięki dodatkowemu obciążeniu silnika spalinowego. BMW dba też o temperaturę akumulatora jak i oleju silnikowego: ten jest podgrzewany nawet w jadąc w trybie elektrycznym – to na wypadek gdybyśmy zdecydowali się użyć funkcji „kickdown”, która oczywiście uruchomi silnik spalinowy i to na wysokich jego obrotach.
Dosyć obszernie o napędzie Lexusa RX 450h+ pisałem w materiale poświęconym trzem odmianom tego auta. Warto jednak mieć na względzie poniższe informacje. Po pierwsze: Lexus RX 450h+ oferuje absolutnie topową efektywność energetyczną. Widać to nie tylko po dużo niższym zużyciu energii w mieście, ale także wyraźnie niższym spalaniu, zwłaszcza w miejskich korkach – dwa razy niższe spalanie od niemieckich rywali to kosmiczna różnica! Wystarczy zresztą porównać użyteczne 13,9 kWh Lexusa, które i tak pozwala zajechać dalej w trybie elektrycznym niż także użyteczne 21,3 kWh w Audi Q7 TFSIe – przynajmniej w mieście.
Jednocześnie, zużycie energii w trybie elektrycznym jest porównywalne z autami elektrycznymi! To udowadnia jak skutecznym napędem jest hybryda Toyoty, co zresztą omawiałem na przykładzie Priusa PHEV.
Zastosowana konstrukcja napędu Lexusa RX 450h+ gwarantuje też najlepszą w tym zestawieniu płynność działania. Tutaj po prostu nie ma szarpnięć z tytułu włączania się silnika spalinowego czy nierównomiernego hamowania. Dodatkowo: przełączanie kierunków jazdy jest ultraszybkie, jak w autach elektrycznych (większości), co mocno poprawia manewrowość na parkingu.
Hybrydowa Lexusa RX 450h+ nie ma zbyt wielu sprytnych funkcji zarządzających działaniem napędu. W trybie automatycznym tak długo będziemy jechać wyłącznie z użyciem prądu, dopóki nie przekroczymy granicznej prędkości (~141 km/h), jak i – co oczywiste – nie zabraknie nam prądu w akumulatorze. Lexus RX 450h+ ma procentowo i bezwzględnie największy bufor: ponad 4 kWh. Jednakże ze względu na stosunkowo małą moc samego akumulatora, pewna utrata dynamiki uwidacznia się wcześniej – na szczęście jest niewielka, o czym pisałem wyżej.
Trochę zaskoczonym można być z tego, że ciężko w Lexusie RX 450h+ uzyskać w łatwy i czytelny sposób informację na temat zużycia paliwa ORAZ energii na ostatnio przejechanym odcinku. Trzeba przełączać się między trybami jazdy, a jeśli elektryczny nie jest dostępny, to… stosowna informacja nie zostanie wyświetlona.
Mocno rozczarowujące jest to, że wszystkie omawiane tutaj samochody hybrydowe Plug-In mają wbudowaną ładowarkę prądu przemiennego o mocy ~7,4 kW (Lexus bardziej 6,6 kW). Oznacza to, że pełne uzupełnienie energii będzie trwać 3-5 godzin – to oczywiście w zupełności wystarcza, by przez noc czy w trakcie obecności w biurze w pełni naładować „baterię”, ale 3-fazowe 11 kW byłoby tutaj milej widziane. Wspomnę tylko, że hybryda Mercedesa GLE i najnowsze hybrydy Plug-In grupy Volkswagena na platformie MQB (np. Golf ehybrid) udostępniają nawet ładowanie prądem stałym, co akurat w mojej ocenie nie jest już raczej potrzebne w przypadku hybrydy Plug-In ze względu na wyższy koszt ładowania takim prądem, ale pokazują że tego typu auto też można szybko ładować.
Czytaj dalej:
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
