În lumea mașinilor hibride (HEV, PHEV sau mild-hybrid), specificațiile tehnice indică adesea o „putere combinată a sistemului” mai mică decât suma puterilor maxime individuale ale motorului termic și ale motorului/motoarelor electrice.
De exemplu, în cazul noului BYD Sealion 5 DM-i pentru Europa, puterea combinată este declarată de 212 CP, deși benzinarul produce 98 CP, iar electromotorul 197 CP.
Matematic, modelul ar trebui să ofere practic 300 de cai, dar… Acest lucru nu este o eroare de calcul sau o „înșelătorie” a producătorilor, ci rezultă din mai mulți factori tehnici și fizici esențiali. Iată ce se cunoaște la subiect.
Limita bateriei și a invertorului: „Gâtul de strângere” al sistemului
Cel mai important motiv este capacitatea limitată a bateriei și a electronicii de putere (invertor, convertor DC/DC). Motorul electric poate furniza puterea sa maximă doar pentru perioade scurte (câteva secunde până la zeci de secunde), cât timp bateria poate debita curentul necesar fără a se supraîncălzi sau a scădea tensiunea sub limitele acceptabile.
În regim continuu sau susținut (de exemplu, accelerație prelungită pe autostradă), puterea disponibilă de la motorul electric scade semnificativ. Astfel, sistemul hibrid este proiectat să ofere o putere combinată maximă care poate fi susținută în condiții reale de utilizare, nu doar în vârfuri teoretice.
Producătorii indică „puterea sistemului” ca fiind valoarea maximă garantată și reproductibilă, nu suma teoretică a vârfurilor individuale!
Funcționarea paralelă vs serie și managementul energiei
În hibridele paralele clasice (cum ar fi Toyota Prius sau modele Honda), cele două motoare pot lucra simultan, dar controlerul hibrid (Power Control Unit) limitează puterea totală pentru a proteja componentele și a optimiza eficiența. De exemplu:
- Dacă bateria este descărcată, motorul electric oferă putere redusă sau zero.
- La temperaturi extreme (frig sau căldură mare), puterea electrică este restricționată pentru protecția bateriei.
În hibridele plug-in (PHEV), puterea maximă combinată este disponibilă doar cât timp bateria are un nivel suficient de încărcare (de obicei peste 20-30%). Sub acest prag, sistemul trece în mod „hybrid” cu putere redusă.
Să nu uităm și de pierderi: puterea provenită din ambele surse trece prin mai multe componente (invertoare, motoare, transmisii, dispozitive de distribuție a puterii) înainte de a ajunge la roți, provocând pierderi prin frecare și căldură, astfel încât transferul 100% nu este posibil.
Curba de putere și cuplu: Nu se suprapun perfect
Puterea maximă a motorului termic și cea a motorului electric nu sunt atinse simultan în același punct al turației. Motorul electric oferă cuplu maxim de la 0 rpm, dar puterea sa maximă apare la turații medii. Motorul termic, dimpotrivă, atinge puterea maximă la turații înalte.
Sistemul hibrid „taie” din vârfuri pentru a crea o curbă de putere lină și utilizabilă, evitând suprasolicitarea transmisiei sau a punților.
Exemplu concret: Toyota Prius vs. Honda Civic Hybrid:
- La Toyota Prius de ultimă generație, motorul termic are 98 sau 152 CP în funcție de versiune, iar electromotorul frontal/posterior 95-113 și 41 CP respectiv în funcție de versiune. Combinat propune 140 sau 196-199 CP. Diferența vine din limitarea debitului bateriei Ni-MH și din managementul termic.
- La Honda Civic e:HEV, motorul termic produce 143 CP, iar cel electric 184 CP, dar puterea sistemului este de 184 CP. Aici motorul termic funcționează mai ales ca generator, iar puterea la roți vine predominant electrică.
Cazuri speciale: Când suma este aproape atinsă
În unele modele hibride performante și scumpe (de exemplu marca Mercedes-AMG sau Ferrari), puterea combinată se apropie mai mult de suma teoretică pentru că bateriile sunt mai mari, răcirea mai agresivă și sistemul permite vârfuri scurte de putere (boost). Totuși, chiar și aici, puterea maximă susținută este sub suma absolută.
De ce producătorii nu comunică suma teoretică?
Pentru că ar induce în eroare clienții: o valoare teoretică mare, dar nedisponibilă în utilizare reală, ar crea așteptări nerealiste și motive de scandal sau returnare a produselor.
La urma urmei, și standardele de măsurare (UNECE, SAE, etc) cer indicarea puterii maxime reproductibile a sistemului, nu a vârfurilor individuale.
Articolul De ce puterea hibridă nu este o simplă adunare a puterii motorului termic și a celui electric? apare prima dată în Autoblog.md.