Savremene tehnologije konstruisanja i proizvodnje automobila nameću sve širi spektar izvođenja samih sistema, kako u domenu upravljanja, kočenja i dizajna, tako i u sistemu pogona. Pogonski sistem koji je trenutno globalno najzastupljeni predviđa motor sa unutrašnjim sagorijevanjem goriva, poznatiji kao SUS. Epicentar pomenutih tehnologija danas je izmješten sa SUS na električne pogone, što podstiče prisutnost sve više različitih načina izvođenja tog sistema.
Prije svega, važno je naglasiti da električni i hibridni pogon datiraju još iz druge polovine IXX vijeka, gdje njihov značaj i postojanje nijesu bili prepoznati kao rješenje koje će imati, između ostalog, povoljan uticaj i na životnu sredinu, već kao konstrukcija koja ne može da zadovolji potrebe kupca u domenu performansi (brzine i snage), te kao takvi gube apsolutni primat na tržištu. Skoro jedan vijek kasnije, zahtjevi koje je nametnula popularizacija zelenog načina života (Green life style), a samim tim i masovnija potražnja na tržištu, uslovili su povratak električnog automobilskog pogona, sa značajno unaprijeđenim vidom funkcionisanja i izvođenja.
Povratak električnog pogona na tržište usmjerio je proizvodnju na dva kolosjeka i to na razvoj u potpunosti električnih vozila i na razvoj hibridnih vozila. Ove dvije tehnologije se u mnogome razlikuju, kako u izvedbi, tako i u samom načinu funkcionisanja.
Električna vozila (EV)
Električna vozila su vozila koja nemaju motor sa unutrašnjim sagorevanjem, već samo bateriju koja obezbjeđuje energiju i napaja njome električni motor. EV se preko spoljašnjeg napajanja puni električnom energijom, obično priključujući se na tačku punjenja EV (punionice ili neki drugi izvor napajanja). Po potrebi se energija crpi iz električnih ćelija i pretvara u pokretačku snagu upotrebom jednog ili više elektromotora.
Takođe, postoji i sistem regenerativnog kočenja koji služi za napajanje baterije električnom energijom. Naime, ovaj sistem funkcioniše na principu pretvaranja kinetičke energije koja se oslobađa prilikom procesa kočenja u energiju koja može biti upotrebljiva za punjenje baterije (električnu energiju). Ovakav princip punjenja baterije se smatra visokoefikasnim iskorišćenjem ,,otpadne‚‚ energije (gubitaka) u procesu funkcionisanja ostalih sistema na vozilu, u ovom slučaju kočionog sistema.
Hibridna vozila (HV)
Riječ hibrid, sa značenjem “mješanac”, odnosi se na proizvod sastavljen od komponenti različitog porijekla. Samim tim, hibridno vozilo predstavlja vozilo koje pokreću dva različita tipa pogona, motor SUS (benzinski – zastupljen na većini tržišta) i baterija.
Prepoznata su dva tipa hibridnih vozila i to: hibridna električna vozila i plug-in hibridna električna vozila.
Hibridna električna vozila pokreće motor sa unutrašnjim sagorijevanjem i elektromotor, koji koristi energiju uskladištenu u baterijama. Hibridno električno vozilo se ne može priključiti na izvor električne energije radi punjenja baterije. Umjesto toga, baterija se puni regenerativnim kočenjem i motorom sa unutrašnjim sagorijevanjem. Baterija takođe može napajati periferne sisteme u vozilu i smanjiti prazan hod motora kada se zaustavi. Sinergično, ove karakteristike rezultiraju boljom ekonomičnošću potrošnje goriva bez znatnih gubitaka performansi.
Plug-in hibridna električna vozila koriste bateriju za napajanje električnog motora, kao i drugo pogonsko gorivo, poput benzina ili dizela, za napajanje motora sa unutrašnjim sagorijevanjem ili drugog pogonskog izvora. Plug-in vozila napajaju baterije pomoću opreme za punjenje (priključivanjem na mrežu) i regenerativnim kočenjem. Korišćenje električne energije sa mreže za pokretanje vozila djelimično ili u cjelini smanjuje operativne troškove i potrošnju goriva u odnosu na konvencionalna vozila. Plug-in hibridi takođe mogu proizvesti niže nivoe emisije štetnih gasova, u zavisnosti od izvora električne energije i toga koliko često vozilo radi u potpuno električnom režimu.
Plug-in hibridna vozila obično imaju veće baterije od hibridnih električnih vozila. To omogućava prelazak umjerene razdaljine uz korištenje isključivo električne energije (oko 30 do 100 km više u odnosu na klasična hibridna vozila), koja se obično naziva “električni domet” vozila.
Prednosti i mane električnih i hibridnih vozila
Kada govorimo o prednostima električnih vozila moramo naglasiti da je kod njih emisija izduvnih gasova na nultom nivou. Takođe, nivo buke je zanemarljiv, a održavanje na godišnjem nivou se svodi na promjenu guma i brisača, zbog neposjedovanja SUS motora. Sa druge strane, najveća mana električnih vozila jeste visoka cijena i ograničen domet vozila, koji je direktno uslovljen kapacitetom baterije, pa samim tim ograničava dužinu pređenog puta do narednog punjenja, koje može trajati i do nekoliko sati.
Hibridna električna vozila prednjače u odnosu na električna vozila po svojoj nižoj cijeni, kao i po neograničenosti dometa, zbog postojanja i kapaciteta SUS motora, čije punjenje može trajati manje od 1 minuta. Ono zbog čega hibridi kaskaju za čistim električnim vozilom jeste niži stepen energetske efikasnosti, potreba za zamjenom ulja, filtera i održavanje velikog broja pokretnih djelova koji se nalaze u sklopu SUS-a, na godišnjem nivou. Takođe, nivo buke kod hibridnih vozila je znatno viši nego kod električnih vozila.
Plug-in hibridi se u mnogome mogu poistovijetiti sa običnim hibridom što se ekspolatacionih svojstava tiče iako je cijena plug-in-ova viša nego kod običnih hibridnih električnih vozila. Postojanje baterije koja se napaja prevashodno sa mreže, uslovljava vozače plug-in-ova da duža putovanja periodično prekinu zbog neophodnosti punjenja iste, a samim tim i dostizanja višeg stepena energetske efikasnosti, što je u novijim modelima nadomješteno većim kapacitetima baterija koje obezbjeđuju znatan domet i anuliranje punjenja kao prepreke. Tehnologija izrade baterija rapidno je napredovala u prethodnim godinama, tako da “električni domet” danas iznosi i preko 600km. Razvijenost infrastrukture za punjenje baterija električnih vozila, o čemu smo govorili u jednom od prethodnih članaka, omogućuje jednostavnije planiranje putovanja.
Iz svega navedenog, važno je naglasiti da ovakva klasifikacija daje značajan doprinos svakom budućem korisniku električnog ili hibridnog vozila, prilikom odabira modela i pogonske konstrukcije koja u potpunosti može zadovoljiti zahtjeve i potrebe na svakodnevnom nivou.
Prir. O. Bobičić
Izvor: CRC Press,energy.gov
Foto ilustracije: Portugal resident,East Devon news,Porsche
