Hybridbil

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Toyota FCHV som hybridbil.
Honda Civic som hybridbil.

Hybridbil är en typ av bil som använder två eller flera kraftkällor för att driva bilen framåt. Det vanligaste är att bilen utöver en vanlig förbränningsmotor (bensin- eller dieseldriven) även har en eller flera elmotorer och batterier som hjälper till att driva bilen. Ibland kallas en sådan bil för en elhybridbil (EHV på engelska, Electric Hybrid Vehicle).[1]

När man är ute och kör kan båda motorerna arbeta för att driva bilen, antingen samtidigt eller var och en för sig.[1]

Hybridbilar använder förbränningsmotorn för att ladda elmotorns batteri under färd, men också inbromsningar och tomgång kan användas för laddning. En del av den energi som blir spillvärme i en vanlig bil kan tas tillvara som el i batteriet och driva elmotorn. Även bromsenergin kan lagras i batteriet. På så sätt reduceras bränsleförbrukningen.[1]

En "vanlig" hybridbil kan inte laddas med el från vägguttaget, då kallas bilen för laddhybrid. Elmotorn gör istället att hybridbilen till en extra energieffektiv bil för fossilt eller förnybart drivmedel.[1]

Den mest välkända elhybridbilen är idag Toyota Prius.[1]

Funktion[redigera | redigera wikitext]

Förbränningsmotorn och elmaskinen eller elmaskinerna arbetar tillsammans för att i första hand åstadkomma två förbättringar som minskar bränsleförbrukning och utsläpp:

  • Att hjälpa förbränningsmotorn att arbeta med hög verkningsgrad och undvika tomgångskörning.

Förbränningsmotorer arbetar bäst vid jämn gång, med varvtal och belastning inom vissa ramar. I en hybridbil kan förbränningsmotorn i första hand användas för att ladda batteriet, med optimal belastning, eller åtminstone körning med låg effekt undvikas. Då effektbehovet är litet kan motorn stängas av helt. Tack vare elmotorn kan förbränningsmotorn vara mindre och snålare än i en normal bil med samma prestanda.

Den energi som finns i bilens rörelse kan till en del återvinnas vid inbromsning genom att låta elmaskinen bromsa bilen. Elmaskinen fungerar då som generator som ger elektricitet som lagras i batteriet. Elektriciteten används sedan för att accelerera bilen igen.

Växlingen mellan bensin- och elmotorn sker automatiskt, liksom styrning av laddningen. Bränsleförbrukningen reduceras mest i bilköer eller stadstrafik i låg fart. En förbränningsmotor utan hybridteknik har under sådana förhållanden hög förbrukning på grund av dålig verkningsgrad vid låg belastning. Vid stillastående är förbränningsmotorn i en hybridbil avstängd, utom när den behövs för uppvärmning vintertid.

Batterier[redigera | redigera wikitext]

Batteriernas egenskaper är avgörande för en hybridbils prestanda. De bör kunna ge tillräcklig ström för elmotorns maximala effekt och klara att ta emot så stor del som möjligt av bromsenergin.

Det främsta problemet för elbilar är batteriernas vikt. För en hybridbil är detta ett mindre problem, då batterierna kan laddas under gång, men om man vill undvika att starta förbränningsmotorn i stadstrafik eller för korta resor är det ändå en problematik att beakta. De traditionella billiga blybatterierna är tunga. Lättare batterier är dyra och också de tunga och skrymmande nog att begränsa bilarnas räckvidd.

I en del bilmodeller används batterier av typ nickel-metallhydrid (NiMH). Försök pågår även med litiumjonbatterier. Forskning kring väteceller har pågått länge, men tekniska problem återstår.

Det vanliga är att hybridbilar är helt självförsörjande när det gäller batteriladdning. All laddning sköts av förbränningsmotorn via generatorn samt eventuellt tillskott vid inbromsning (genom att elmotorn utnyttjas som generator vid motorbromsning). En sådan bil tankas som en vanlig bil. Det går också att göra hybridbilar som dessutom kan laddas via en extern strömkälla, så kallade plug-in-hybrider eller laddhybrider.

En hybridbil klassas i vissa fall som miljöbil.

Nomenklatur[redigera | redigera wikitext]

För hela bilen är den korrekta benämningen elhybridbil, men oftast används det kortare hybridbil. Ordet hybrid kommer från latinets hyb’rida som betyder korsning. En hybridbil kan alltså ses som en korsning mellan en elbil och en vanlig bil, och konstrueras för att få de bästa egenskaperna från de båda.

Historia[redigera | redigera wikitext]

Hybridbilarna är ingen ny uppfinning, även om det ofta framställs så. Redan runt förra sekelskiftet fanns det hybridbilar. Dessa tidiga hybridbilar var så kallade seriehybrider, men sedan kom både parallellhybrider och komplexhybrider.

Hybridbilar serietillverkas både av japanska, (Toyota 1997) och amerikanska tillverkare, och många nya modeller är att vänta de kommande åren. Redan i slutet av 2008 kommer det att finnas hybridbilar från europeiska tillverkare på marknaden. Lastbilar och bussar finns också med hybriddrift, men tillverkningen är fortfarande ganska så liten. Scania och Volvo har visat konceptfordon med hybriddrift och Volvo har angett att både hybridbussar och hybridlastbilar ska sättas i serieproduktion 2009.

Hybridprinciper / Drivlinekonfigurationer[redigera | redigera wikitext]

Mild parallellhybrid[redigera | redigera wikitext]

I milda parallellhybrider användes en liten elmotor för att assistera förbränningsmotorn vid exempelvis start från stillastående. Elmotorn kan ofta sitta integrerad i fordonets växellåda. Fördelen är att elmotorn och batteriet kan vara små, vilket håller ner kostnaderna, samtidigt som man undviker att använda förbränningsmotorn då den har sämst verkningsgrad.

Kraftdelad serieparallellhybrid[redigera | redigera wikitext]

Principiell skiss över parallellhybridbil.

I kraftdelade serieparallellhybrider används en elmotor och en förbränningsmotor som tillsammans eller var för sig kan driva bilen. Motorerna sitter normalt kopplade till en planetväxel. Elmotorn behöver inte vara lika kraftig som i en seriehybrid, men stadskörning med enbart elmotor är ofta möjlig. Förbränningsmotorn är mindre än i en motsvarande traditionell bil.

Seriehybrid[redigera | redigera wikitext]

Principiell skiss över seriehybridbil.

I seriehybrider är det endast elmotorn som används för att driva bilen, medan förbränningsmotorn vid behov genererar elektrisk energi via en generator. Förbränningsmotorn kan anpassas för högsta medeleffekt (långfärd längs landsväg), medan elmotorn måste vara tillräckligt kraftig för att klara acceleration vid omkörningar.

Om bilen även har batterier med hög kapacitet kan den oftast köras längre sträckor på ren el, i regel laddad från elnätet, och i detta fall används förbränningsmotorn med generatorn som så kallad räckviddsförlängare ifall energin i batterierna når en låg nivå. Dessa fordon går ofta under benämningen EREV eller REEV

Vanliga myter om hybridbilar[redigera | redigera wikitext]

Det påstås att hybridbilar inte kan utrustas med dragkrok då konstruktionen inte skulle klara detta. Detta stämmer inte, utan huruvida en hybridbil kan dra släpvagn eller inte beror på prestanda och kylning av hybridsystemet. Vissa hybridbilar, exempelvis Lexus RX 450H kan utrustas med dragkrok och får dra cirka 2 000 kg, vilket är normalt i dess storleksklass.

Exempel på hybridbilar[redigera | redigera wikitext]

Parallellhybridbilar[redigera | redigera wikitext]

Seriehybridbilar[redigera | redigera wikitext]

Konceptbilar[redigera | redigera wikitext]

Äldre hybridbilar[redigera | redigera wikitext]

  • Audi duo
  • Clean Air Transport (svensk prototyp som aldrig kom i serieproduktion)
  • Solon (svensk prototyp som aldrig kom i serieproduktion)
  • Volvo ECC (hybridbil med gasturbin - konceptbil som visades upp men aldrig var avsedd för produktion)

Externa länkar[redigera | redigera wikitext]