Egyedül még sokáig nem megy

Súlyosbodó probléma a környezetszennyezés, ennek ellenére a kőolaj alternatíváit nem feltétlenül a bolygó légkörének tisztábbá tétele miatt keresik az autóipari szakemberek és a kormányok. A kőolajra épült közlekedés másik, nem elhanyagolható problémája az igen nagyarányú függőség. A készletek egyfelől végesek, másrészt pedig kevés kézben összpontosulnak. Ez a megugró kereslet miatt kialakuló olajválságok idején nagyon jól érzékelhető: ilyenkor a olajexportáló országok szervezete, az OPEC szinte kénye-kedve szerint diktál a világnak. Hiába csökken a közlekedési eszközök fajlagos fogyasztása évtizedek óta, a járművek abszolút száma tovább növekszik, így hamarosan mindenképpen kimerülnének a tartalékok.
Ha túllendülünk azon a radikális javaslaton, hogy az üzemanyag-fogyasztás és a károsanyag-kibocsátás problémaköre úgy oldható meg a legkönnyebben, ha nem használjuk autóinkat, akkor kénytelenek vagyunk az elektromos vagy hidrogén meghajtású kocsik, vagy a gyakorlatban már jóval használhatóbbnak tűnő hibridek felé fordulni.

Miben vigyük az energiát?
Jelenleg ugyanis a hibridek tűnnek mindennapi használatban működőképesnek, hiszen a tisztán elektromos autók fejlesztése továbbra is ott akad el, hogy erős, hatékony és kompakt elektromotorok már vannak, de sajnos az akkumulátorokról még ugyanezek a jellemzők nem mondhatók el. Napjainkban a legmodernebb lítium-ion, vagy lítium-polimer akkumulátorok sem képesek egy normál autó üzemanyagtartályának megfelelő térfogatú helyen annyi elektromos energiát tárolni, ami összevethető a hagyományos kocsik egy tankolásonkénti 500–600 kilométeres hatótávolságával. Az újratöltés pedig még mindig órákba telik, szemben azzal, hogy legtöbb jelenlegi autó percek alatt feltölthető üzemanyaggal a benzinkútnál. A jelenleg létező elektromos autók inkább kísérleti példányok, a gyártók csak bizonyos flottáknak, vagy hírességeknek adnak használatra ilyeneket. Kisebbeknél előfordul, hogy bárki megvásárolhatja őket, de mindennapi használhatóságuk erősen limitált.
Hibridnek az olyan autókat nevezzük, amelyek mozgatásáról két, eltérő elven működő motor gondoskodik. A hibridek előnye, hogy van egy „hagyományos” belsőégésű motor, amely a teljesítmény nagy részét adja, mellesleg egy generátoron keresztül az akkumulátorokat is töltögeti. A fejlett verziók pedig arra is képesek, hogy motorfék üzemmódban vagy fékezés esetén a mozgási energiát elektromos árammá alakítsák, és azt az akkumulátorokba táplálják. A hibridrendszer esetében igazából forradalmi ötletről nem beszélhetünk, szinte az autó feltalálása óta kísérleteztek ilyen konstrukciókkal, azonban nem bizonyultak eléggé használhatónak a mindennapokban, így nagyobb számban csak az utóbbi időben terjedtek el.

A hibridek esetében több fejlődési szintről érdemes beszélni. A lágy hibrideknél (angolul mild hybrid) nincs olyan üzemmód, amikor a kocsit kizárólag az elektromotor hajtaná − ilyen volt például a Honda IMA-rendszere (integrated motor assist – integrált villanymotor-rásegítés) 2006-ig, ahol az elektromotort a belső égésű motor és a váltó közé helyezik. Erőteljes gyorsításnál besegít a benzinmotornak, fékezésnél áramot termel és táplál vissza az akkumulátorokba, indulásnál pedig beindítja a lekapcsolt benzinmotort. Viszont önállóan nem képes megmozdítani az autót.

Teljes értékű hibridnek (full hybrid) hívják azokat az autókat, amelyek képesek elektromos üzemmódban, elektromos járműként (EV) működni. Az ilyen hibridek – és a pár létező elektromos autó – leginkább arról ismerhetők fel, hogy képesek néma csendben is elindulni, amikor csak a gumik surrogása az egyetlen zajforrás. Ilyen a Toyota és a Lexus teljes hibridkínálata, az Egyesült Államok piacára pedig tavaly vezették be a GM, a Chrsyler és a BMW együttműködésében fejlesztett hasonló rendszer első modelljeit. Ilyen megoldást találunk a Ford Escape/Mazda Tribute/Mercury Mariner hibridekben is, valamint a Nissan Altimában is. Érdekesség, hogy a Nissan a hibridrendszert a Toyotától vásárolja.

A nagyszériás hibridek úttörői a Honda Insight és a Toyota Prius voltak. Az első Insight egy meglehetősen ufószerű (abból is a rondábbik fajta) jármű volt, amely egy háromhengeres, egyliteres benzinmotor és a főtengelyre szerelt 10 kilowattos elektromotor – a már említett IMA rendszer – segítségével próbálta minimalizálni a fogyasztást. A műszaki adatokból látszik, hogy ez még lágy hibridek közé tartozott. A négy méternél valamivel rövidebb autónak volt egy elég nagy hátránya: mindössze két ülés kapott helyet benne. Ennek oka főleg az volt, hogy a modell 2000 körüli születésénél még rengeteg helyet foglalt el a szükséges technika. A hátsó ülések hiánya megbosszulta magát, az autó óriási bukás lett, annak ellenére, hogy a gyári adatok szerint 3,4 liter üzemanyaggal is beérte 100 kilométerenként. A második generáció az elődhöz hasonlóan elég alacsony légellenállású karosszériát kapott, de ez egyfelől jóval polgáribb forma, hiszen az orra hasonlít a Honda hagyományos modelljeire, másfelől praktikusabb, két sor üléssel. A csöppnyi háromhengeres helyett egy 1,3 literes négyhengerest – igaz, csak nyolc szelepeset – tettek bele. A benzinmotor 88 lóerős, ehhez jön a 10 kilowattos (nagyjából 14 lóerős) elektromotor. Az autó teljesítménye technikai okokból nem egyezik meg a lóerők összeadásából születő adattal, így az Insight kombinált ereje 98 lóerő. Ezt a teljesítményt egy fokozatmentes váltó közvetíti, a gyorsulás 0-ról 100-ra 12,6 másodperc, a végsebesség pedig 186 kilométer/óra. Az Insight II már képes arra, hogy 55 kilométer/órás sebességig csak az elektromos hajtást használja, természetesen ez az akkumulátorok töltöttségén múlik a leginkább. Mindemellett a Honda más modelljeit is szereli hibridtechnológiával, például a Civic és az Accord Hybrid is kaphat IMA-t, azonban ezek is a lágy hibrid kategóriába tartoznak, azaz a tisztán elektromos üzem nem lehetséges. Ennek ellenére szép fogyasztáscsökkentést lehet elérni a technológiával.

Kevés ember van, akinek nem mond semmit a Toyota Prius neve, azt azonban szűkebb kör tudja csak, hogy már a harmadik generációjánál tart a modell. Sikerének egyik oka, hogy rögtön teljes értékű hibridként kezdte pályafutását Japánban, 1997-ben. Kezdetben volt pár gyermekbetegsége, a teknőcformájú jármű teljesítménye drasztikusan lecsökkenhetett forróság idején, vagy ha nagyobb magasságokba merészkedtek vele a hegyi szerpentineken. Az 1,5 literes négyhengeres 70 lóerős benzinmotort és 44 lóerős elektromotort és fokozatmentes automataváltót is felvonultató autó 2001 körül már a világon szinte mindenhol kapható volt, ennek ellenére nem volt különösebben sikeres. Üzletileg pedig egyenesen bukás lehetett, mert az autót alig valamivel 16 ezer dollárt meghaladó áron forgalmazták, miközben a szakértők és konkurensek esküdöztek, hogy 32 ezer dollár körüli lehet az előállítási ár. Azonban a Toyota ezzel a modellel vezette be a köztudatba a benzin-elektromotor hibridet, főleg az Egyesült Államokban. Ott újabb jó pont volt, hogy évi 2 ezer dolláros adóvisszatérítést kaptak a Prius-tulajok.

Modellek befutóban
A hibridek elterjedése tulajdonképpen a Prius II-nek köszönhető. A második generáció 2004-ben látott napvilágot, és teljesen szakított az előd formavilágával, a vonalvezetés leginkább a cseppforma irányába indult el, némi bogárhát beütéssel. Valójában ez az a Prius, amelyet a legtöbb ember ismerni vél, és valóban ez fut a legnagyobb számban az utakon. A jóval pofásabb karosszéria előnyei között volt az is, hogy sokkal nagyobb hátsó lábteret és csomagtartót voltak képesek kínálni, mint az elődmodellben. Valamivel izmosabb is lett az autó, hiszen az 1,5 literes négyhengeres 78 lóerőt adott le, míg a villanymotor 67 lóerőt. A hibridtechnológia megbízhatóságát pedig a Toyota azzal demonstrálta, hogy az akkumulátorokra 160 ezer kilométeres vagy 8 éves garanciát vállalt, de egyes államokban 240 ezer kilométeres vagy 10 éves garanciát is vállaltak a hibrid hajtáslánc elemeire. A Prius II már elég kiforrott autó lett, amely a törésteszteken is jó eredményeket ért el, és olyan kényelmi extrákat lehetett rendelni hozzá, mint tolatókamera, minőségi Hi-Fi rendszer, vagy könnyűfém kerekek, és emellett képes volt bizonyos helyzetekben többé-kevésbé magától parkolni. Semmiképpen sem lehetett már kísérleti autónak tekinteni.

Érdemes megjegyezni, hogy a Prius II-nek már volt olyan kísérleti, az elektromos hálózatról is tölthető (plug-in hybrid) verziója, s ezzel tulajdonképpen már a hibridek következő generációját képviselte. Ezekbe a konnektoros hibridekbe nagyobb tárolókapacitással rendelkező akkumulátorokat építenek, amelyekkel a kocsi akár 60–100 kilométert is megtehet. Ez nem lebecsülendő, hiszen a napi munkába járás már bőven megoldható ennyiből, tisztán elektromos autóként, megkegyelmezve a város levegőjének. Ha távolabbi a cél, akkor az akkumulátorok teljes lemerülése előtt beindul a benzinmotor és tölteni kezd. Plug-in hibrid lesz a Chevrolet Volt, de a Prius III generációjából is készül majd ilyen változat nagy mennyiségben. Tavaly ugyanis a Prius III váltotta fel a közkedvelt modellt, és az eddigi visszajelzések alapján nem okozott csalódást: a Toyota évi 400 ezer darabot szeretett volna értékesíteni, azonban a piaci igények alapján a gyártókapacitást már az első forgalmazási hónap végén évi 600 ezerre kellett emelni. Bár a Priusokat sohasem hatalmas teljesítményükért kedvelték, az új modell kapott egy négyhengeres 1,8-as, 98 lóerős, Atkinson-ciklusban működő benzinmotort, és egy 80 lóerős elektromotort, a kombinált maximális teljesítmény 134 lóerőre nőtt. Az Atkinson-ciklus révén leginkább az országúti fogyasztásban fejlődött sokat a hibrid (az Atkinson-ciklusról lásd részletesebben keretes írásunkat). A légellenállási együttható pedig 0,25-re csökkent, ami az előd 0,26-jához képest nem elhanyagolható javulás ebben a műfajban.

Nem véletlen, hogy a világ legkedveltebb hibridje. Amellett, hogy ez a Prius is a szokásoknak megfelelően nagyobb, erősebb, tágasabb, kapott kulcsnélküli indítást és még futurisztikusabb műszerfalat is. Ezenkívül a Toyota egy újabb dobással próbálja a Prius „zöld image-át” feljebb nyomni. Olyan „bioműanyagot” fejlesztettek ki, amelyben növényi eredetű cellulóz található a kőolaj helyett.

Európa más utakon
Láthatjuk, hogy a japán gyártók elég jól állnak a hibridek fejlesztésében, a már említett Honda és Toyota-modellek mellett az ugyancsak a Toyota tulajdonában álló Lexusok között is találunk hibrideket, például a GS 450h, az RX 450h, valamint az LS 600h típusokat. Hamarosan érkezik a kompakt Lexus hibrid is, CT 200h néven. A Nissan is gyárt hibrideket, azonban az Egyesült Államokban forgalmazott Altima hajtásláncát a Toyotától vásárolják, és Európában nem árusítják, mint ahogy a Toyota sem forgalmazza kontinensünkön hivatalosan a Camry hibridváltozatát.

Az európai gyártók eddig más utat jártak be, egyelőre nem kaptak rá a hibridekre, csupán a közelmúltban jelentettek be pár modellt. A magas üzemanyagárak, valamint a saját kőolajkészletek hiánya miatt sokkal nagyobb figyelmet fordítottak a benzin gyártásának melléktermékeként keletkező gázolajat használó dízelmotorok fejlesztésére. Ezen a területen nagyon jó eredményeket értek el, míg a japánok, de főleg az amerikaiak ebben lemaradtak. Eddig Európában nem is igazán akartak a gyártók további diverzifikációval belső konkurenciát teremteni a dízeleknek. Ráadásul ezeknek a motoroknak még mindig van egy előnye a hibridekkel szemben: autópálya sebességnél – ami Németországban a világátlagot messze meghaladja – a hibrideknél folyamatosan jár a belsőégésű motor. Mivel a dízelek fajlagos fogyasztása alacsonyabb, ez utóbbiak autópálya üzemmódban messze takarékosabbak. Emellett a modern dízeleknél is terjednek a start/stop rendszerek, leállnak, ha az autó mozdulatlan, és a kuplung kinyomására, vagy a gázpedál lenyomására újraindulnak.
Nem csoda hát, hogy az európai gyártók hibridjei japán szemmel elég szórakoztatóak. Például a Mercedes S 400 BlueHybridnek az orrában egy 3,5 literes V6-os benzines kapott helyett, ehhez jön egy 20 lóerős villanymotor. Egy pillanatra gondolják át, hogy ha a Prius III modell 1300 kilogramm körüli tömegéhez 80 lóerős villanymotor jár, akkor mit kezd a bálnamerci 2 tonnájával az automata váltóba rejtett 20 lóerős motor? A kérdésre egyszerű a válasz: lehetővé teszi a szmogriadó alatti közlekedést, és bizonyos országokban kedvezőbb besorolásba esik adózás szempontjából. Persze némi fogyasztáscsökkenést is elérhető vele, hiszen 15 kilométer/óra alatt ideiglenesen leállhat a benzinmotor.

nnél valamivel szofisztikáltabb megoldással jelentkezett a BMW, amely először az X6-ost jelentette meg Active Hybrid márkajelzéssel. Teljes terhelésen összesen 480 lóerőt szabadít az utakra a hibrid X6-os. A 4,4 literes, ikerturbós V8-as mellett további két, nikkel-metál hibrid akkumulátor táplálta villanymotort szereltek a kocsiba, egyik 86, másik 91 lóerős. Az új modell ugyan nem gyorsul jobban, mint az ugyanezzel a benzinmotorral szerelt X6 xDrive50i, azonban a gyár szerint fogyasztása sokkal kedvezőbb, városban a benzines 17,7 liter benzint használ, a hibrid viszont beéri 10,5 literrel. Az autó képes rá, hogy egészen 60 kilométer/órás sebességig kizárólag elektromos energiát hasznosítva haladjon. A konstrukció egyetlen eddig ismert hátránya, hogy mintegy 180 kilóval növeli az X6 amúgy sem szerény 2265 kilogrammos tömegét.
A bajor gyár másik modellje is a felsőkategóriából kerül ki. Az ActiveHybrid 7-ben a 4,4 literes, ikerturbós V8-as mellett teljesít szolgálatot a villanymotor. A két motor együttesen 465 lóerős teljesítményt képes leadni, közös csúcsnyomatékuk 700 newtonméter. A villanymotor lítium-ionos akkumulátorból kapja az energiát. A két motorral a kocsi 4,9 másodperc alatt eléri a 100 kilométeres sebességet, fogyasztása vegyes ciklusban 9,4 liter 100 kilométerenként, és a szén-dioxid-kibocsátása is igen alacsony, 219 gramm kilométerenként. Az ugyanezzel a motorral szerelt 750i lassabb valamivel, 5,2 másodperc alatt ugrik százra, mégis 11,4 litert fogyaszt, vagyis a hibrid egy hajszálnyival gyorsabb, viszont jóval gazdaságosabb.

Pálfordulás
A szigorodó környezetvédelmi normák miatt olyan gyárak is bejelentették, hogy hibrideken dolgoznak, amelyekről korábban senki sem gondolta volna. A Porsche például pár éven belül mindenképpen kirukkol egy hibridmodellel, az első változatok vélhetően a Cayenne és Panamera modelltípusokból kerülnek ki. Ami igazán megdöbbentő, hogy a Ferrari és Lamborghini is bejelentette, hogy 2015-ben hibridmodellekkel jelentkeznek, és a Ferrari vélhetően összkerék-hajtású lesz.
Érdekes tény, hogy a hibridek a válság idején sem bizonyultak mostohagyereknek legnagyobb felvevőpiacukon. Az Automotive News egy elemzése szerint ugyan a válság kitörése után visszaestek az értékesítések – 2008-ban 9,9 százalékkal kevesebb hibrid talált gazdára, mint 2007-ben –, azonban ez a járműipart globálisan érintette, nemcsak a hibridekre vonatkozott. Ugyanakkor gyártóként nézve már teljesen más a helyzet: a General Motors hibridjármű-eladásai 2008-ban 179 százalékos növekedést mutattak 2007-hez képest. Alig egy évvel később pedig a Ford számolt be arról 2009 októberében, hogy a hibridjeinek értékesítései 73 százalékkal nőttek 12 hónap alatt.