Napęd hybrydowy w BMW jeszcze się nie przyjął. Do tej pory przedsiębiorstwo stosowało go stale w mocnych autach z napędem na cztery koła i luksusowych limuzynach, w których praktycznie nie może wykorzystać swoich specyficznych zalet. W takich pojazdach lepszym rozwiązaniem jest oszczędny silnik wysokoprężny. 225 xe Active Tourer to pierwszy rodzinny samochód kompaktowy bawarskiego producenta wyposażony w napęd hybrydowy. Chodzi tutaj o wariant plug-in, czyli z możliwością ładowania zewnętrznego. Poza tym jest to pierwszy niemiecki model hybrydowy o konstrukcji Axle-Split (poza egzotycznymi modelami takimi jak BMW i8 lub Porsche 918 Spyder). Na marginesie, zelektryfikowana dwójka to także najtańsza możliwość jazdy elektrycznym BMW – przy cenie podstawowej 38 700 euro jest on „tylko” ok. 2000 euro droższy od mniejszego VW Golf GTE. Sporo nowości naraz.

Ale wracając do techniki – napęd hybrydowy BMW 225 xe składa się z trójcylindrowego silnika benzynowego ze sprężarką, napędzającego przez automatyczną skrzynię sześciobiegową Aisin przednie koła. Jego uzupełnieniem jest silnik elektryczny o mocy 65 kW/88 PS umieszczony na osi tylnej. Ta konstrukcja, tzw.  Axle-Split, pojawiła się w 2011 w Peugeot 3008 (który nie jest już dostępny w Niemczech), również Volvo montuje je w swoich modelach hybrydowych. Zaleta: praktycznie brak konieczności zmian silnika i skrzyni biegów. Szczególnie w samochodach z poprzecznie montowanym silnikiem trudno zmieścić dodatkową szerokość silnika elektrycznego między kołami przednimi. Poza tym, dzięki zastosowaniu dodatkowego silnika na tylnej osi, powstaje napęd na cztery koła. Kolejna zaleta: przy wyższych prędkościach napęd elektryczny można wyłączyć i pojazd jest wówczas napędzany tylko na przednie koła. Elektryczna oś tylna w 225 xe została zaprojektowana specjalnie pod kątem ruchu miejskiego i dowożenia na krótkich trasach. Moment obrotowy wynoszący 165 Nm powinien do tego wystarczyć. Prędkość maksymalna w napędzie akumulatorowym wynosi 120 km/h. BMW zrezygnowało z zastosowanej w i8 dwustopniowej skrzyni biegów silnika elektrycznego, która zwiększa sprawność przy wysokich prędkościach. Pod tylnym siedzeniem kompaktowego vana umieszczono baterię litowo-jonową o pojemności 7,7 kWh, umożliwiającą przejechanie 41 kilometrów. Przy większym tempie, za pomocą wbudowanej wysokonapięciowej prądnicy rozruchowej, dołączany jest silnik spalinowy, a silnik elektryczny jest odłączany. Podczas jazdy z napędem elektrycznym skrzynia biegów zostaje zupełnie odłączona od silnika spalinowego za pomocą sprzęgła hydrokinetycznego. Zapobiega to hamowaniu silnikiem, które powoduje straty energii.

Momenty obrotowe nakładają się na siebie

Jednak współpraca obu osi nie jest taka prosta. Przy większych przyspieszeniach momenty obrotowe obu systemów napędowych nakładają się na siebie, dając maksymalną dynamikę. Nawet jeżeli stan naładowania baterii nie pozwala na jazdę tylko na silniku elektrycznym, prądnica rozruchowa nadal zapewnia energię elektryczną, aby zapewnić przyspieszenie poprzez elektryczną oś tylną. Osiągi powinny pozostać mniej więcej na stałym poziomie. Podłączenie silnika elektrycznego do osi tylnej nie tylko zwiększa dynamikę jazdy, lecz także odciąża przy zwykłej jeździe silnik spalinowy, dzięki czemu pracuje on w bardziej wydajnym zakresie obciążenia – lecz również tylko przy prędkości 125 km/h. Wysokonapięciowa prądnica rozruchowa pełni w BMW 225 xe kilka zadań. Połączona napędem paskowym, uruchamia silnik spalinowy i podczas przyspieszania ze stania może go napędzać krótko także momentem obrotowym 150 Nm. Dodatkowo podczas hamowania i ciągu służy jako prądnica i przekazuje energię hamowania jako prąd z powrotem do baterii. Podczas jazdy także silnik spalinowy – przez wbudowaną wysokonapięciową prądnicę rozruchową – w razie potrzeby ładuje baterie. W oszczędnym trybie „Save Battery” stan ładowania utrzymywany jest na poziomie 50%, aby na końcu podróży mieć jeszcze równoległą energię na jazdę w mieście.

Silnik benzynowy o współczynniku sprawności silnika wysokoprężnego

Toyota – czołowy światowy producent samochodów z napędem hybrydowym – wprowadza do sprzedaży czwartą generację modelu Prius. Inżynierzy Toyoty dokonali kompletnej przeróbki w pełni hybrydowego napędu, nie rezygnując z zasady rozdziału mocy. Straty tarcia zostały zmniejszone, komponenty nowo opracowane lub przeniesione, masa została zaoszczędzona. W wyniku tego emisje substancji szkodliwych i zużycie nowego Priusa zmalały o 18%. Producent nie podał jednak europejskich danych homologacji. Silnik benzynowy 1,8-litrowy został przerobiony pod względem wielu szczegółów, np. kształtu tłoków i przewodów wlotowych, które wytwarzają lepszy przepływ w komorze spalania, co zwiększa prędkość płomienia. Suma wszystkich środków prowadzi według Toyoty do tego, że silnik pracuje ze współczynnikiem sprawności wynoszącym 40% – byłaby to najlepsza wartość silnika benzynowego na świecie. Zupełnie nowa jest również jednostka napędowa z rozdziałem mocy. Silnik elektryczny i prądnica są znacznie bardziej kompaktowe i zostały umieszczone jedno nad drugim. Inżynierzy Toyoty przerobili też przekładnię planetarną, łączącą wszystkie komponenty napędu i zapewniającą bezstopniowe przełożenia. W sumie udało im się ograniczyć straty spowodowane tarciem o 20% w porównaniu do dotychczasowego modelu, poza tym zblokowany układ napędowy jest teraz o 47 mm krótszy. Porównanie obu pojazdów daje następujący wynik: jako niemiecki producent, BMW stawia na wysokie osiągi i jazdę na napędzie elektrycznym, która według obecnych formuł obliczeniowych daje wyjątkowo niskie wartości zużycia. Natomiast Toyota tak zaprojektowała swojego Priusa, że klient również bez stacji ładowania może osiągnąć wyraźnie niskie wartości zużycia, jeżeli korzysta z pojazdu zgodnie z jego koncepcją. Natomiast kupujący Priusa musi pogodzić się z niższymi osiągami.