• Akumulatory wysokonapięciowe magazynują wysokie napięcie, co stwarza ryzyko porażenia prądem elektrycznym, wystąpienia zwarć łukowych oraz pożaru w przypadku uszkodzenia przewodów.
• Mechanicy zajmujący się naprawą samochodów hybrydowych i elektrycznych muszą mieć odpowiednie uprawnienia do pracy przy urządzeniach elektrycznych.
• Oprócz akumulatora wysokonapięciowego w pojeździe hybrydowym może być zamontowane jeden lub więcej standardowych akumulatorów samochodowych o napięciu do 48 V DC.

Wraz z postępem technologicznym i wzrostem świadomości ekologicznej, coraz większą uwagę poświęca się poszukiwaniu bardziej nowoczesnych i zrównoważonych napędów. Jednym z takich innowacyjnych rozwiązań są samochody z dwoma źródłami napędu (znane również jako hybrydy), które zyskują coraz większą popularność na rynku pojazdów osobowych.

Współczesne hybrydy wykorzystują najczęściej kombinację silnika spalinowego (benzynowego lub wysokoprężnego) oraz silnika elektrycznego. Silnik spalinowy zapewnia tradycyjną moc i zasięg, podczas gdy silnik elektryczny wspomaga go podczas przyspieszania oraz umożliwia jazdę w trybie całkowicie elektrycznym na krótkim dystansie. Ta kombinacja układu napędowego sprawia, że pojazdy hybrydowe są nie tylko atrakcyjne dla kierowców, ale mogą mieć wpływ na przyszłość motoryzacji. Warto zaznaczyć, że nie wszystkie napędy spalinowo-elektryczne są jednakowe, na rynku można spotkać 3 główne typy napędów hybrydowych.

Hybryda plug-in

Hybryda plug-in (plug-in hybrid electric vehicle – PHEV) – w tym przypadku samochód dysponuje dodatkowym, większym akumulatorem wysokonapięciowym (HV) z możliwością ładowania z zewnętrznego źródła prądu. Dzięki temu pojazd może korzystać z energii elektrycznej jako głównego źródła napędu przez dłuższy czas i pokonać kilkadziesiąt kilometrów trasy na samym silniku elektrycznym, bez potrzeby uruchamiania jednostki spalinowej.

Dodatkowo zastosowane systemy odzyskują energię podczas hamowania, która zasila akumulator HV, eliminując konieczność częstego podłączania samochodu do zewnętrznej ładowarki. Pojazdy typu hybryda plug-in są szczególnie atrakcyjne dla osób, które często pokonują krótkie dystanse w mieście, podczas których można używać trybu jazdy elektrycznej, minimalizując emisję spalin i koszty ponoszone na zakup paliwa.

Ponadto hybryda plug-in jest również idealnym rozwiązaniem dla kierowców, którzy regularnie pokonują dłuższe dystanse, ponieważ napęd elektryczny oferuje wyższą dynamikę i oszczędności – w porównaniu do tradycyjnych silników spalinowych.

Miękka hybryda

Miękka hybryda (mild hybrid – mHEV) – pojazd tego typu wykorzystuje nieco inny rodzaj technologii w porównaniu do hybryd plug-in. Zastosowany tu silnik elektryczny łączy zazwyczaj funkcje rozrusznika i alternatora, nie jest jednak zdolny do samodzielnego napędu samochodu.

Energia odzyskiwana podczas hamowania jest następnie użyta do wspomagania tradycyjnego silnika spalinowego podczas jazdy oraz do zasilania pokładowych urządzeń elektrycznych. Ponadto pojazdy te umożliwiają wcześniejsze aktywowanie systemu start/stop (silnik spalinowy „gaśnie” przy zatrzymywaniu się pojazdu, gdy ten nadal jest w ruchu), pozwalają na tzw. żeglowanie (chwilową jazdę ze stałą prędkością z wyłączonym silnikiem spalinowym) i ułatwiają rozruch jednostki napędowej.
Głównym celem miękkich hybryd jest zwiększenie efektywności paliwowej poprzez redukcję zużycia paliwa i emisji spalin. Są one szczególnie atrakcyjne dla osób poszukujących ekonomicznych rozwiązań mobilności, gdyż nie generują dużej różnicy w cenie zakupu pojazdu.

Pełna hybryda

Pełna hybryda (full hybrid – HEV) – to kolejny rodzaj hybrydowego pojazdu, który łączy w sobie cechy zarówno hybrydy plug-in, jak i miękkiej hybrydy. Silnik elektryczny wspomaga jednostkę spalinową w trakcie przyspieszania i na krótszych dystansach. Jednostka elektryczna w pełnych hybrydach jest wystarczająco silna, aby również samodzielnie napędzać pojazd przy niskich prędkościach lub w trybie jazdy miejskiej. W momencie większego obciążenia lub przy większych prędkościach silnik spalinowy włącza się automatycznie, zapewniając dodatkową moc.

Jednak, mimo licznych zalet, pełne hybrydy mają pewne ograniczenia. Zwłaszcza jeśli chodzi o zasięg w trybie elektrycznym, który zwykle jest ograniczony do kilku kilometrów. To sprawia, że nadają się one głównie do miasta, ponieważ przy wyższych prędkościach taki rodzaj napędu nie przynosi istotnych korzyści dla użytkownika hybryd.

Naprawy pojazdów hybrydowych i elektrycznych

Technologia zastosowana w pojazdach hybrydowych niesie ze sobą pewne wyzwania i zagrożenia, zwłaszcza w kontekście obsługi, naprawy i konserwacji tych pojazdów przez mechaników samochodowych. Akumulatory wysokonapięciowe magazynują wysokie napięcie, co stwarza ryzyko porażenia prądem elektrycznym, wystąpienia zwarć łukowych oraz pożaru w przypadku uszkodzenia przewodów lub niezachowania środków ostrożności podczas napraw serwisowych pojazdów hybrydowych. Dlatego mechanicy, którzy wykonują naprawy przy tego typu pojazdach, muszą być doskonale zaznajomieni z procedurami bezpieczeństwa, takimi jak: wyłączanie układów wysokonapięciowych przed rozpoczęciem pracy oraz stosowanie odpowiedniego sprzętu ochronnego, stosownych narzędzi i metod postępowania.
Ponadto specyfika hybrydowych układów napędowych wymaga od mechaników posiadania zaawansowanej wiedzy technicznej oraz doświadczenia w obsłudze elektrycznych i mechanicznych komponentów w tego typu napędach.

Mechanicy zajmujący się naprawą samochodów hybrydowych i elektrycznych muszą mieć odpowiednie uprawnienia do pracy przy urządzeniach elektrycznych. Takie dokumenty wydawane są przez Stowarzyszenie Elektryków Polskich – SEP uprawnienia do 1 kV. Posiadanie zaświadczeń jest bardzo ważne, aby zapewnić bezpieczeństwo zarówno pracownikom, jak i klientom warsztatu. Dodatkowo mechanicy powinni regularnie odnawiać posiadane certyfikaty oraz uczestniczyć w kursach uzupełniających, aby być na bieżąco z przepisami i z rozwijającą się technologią.

Mechanicy samochodowi powinni bezwzględnie przestrzegać instrukcji producentów pojazdów, które dotyczą bezpiecznej naprawy elementów wysokonapięciowych. Ważne jest również, aby warsztaty samochodowe były wyposażone w odpowiedni sprzęt diagnostyczny oraz izolowane narzędzia. Umożliwią one skuteczną diagnozę i bezpieczną naprawę elektrycznych układów napędowych. Brak odpowiedniego wyposażenia może prowadzić do opóźnień w naprawie, a także być źródłem poważnych wypadków.

Etykiety ostrzegające o wysokim napięciu 

Raven Media

Poza odpowiednim przeszkoleniem i wyposażeniem istotne jest, aby mechanicy samochodowi byli świadomi obecności etykiet o wysokim napięciu w pojazdach hybrydowych. Te etykiety zazwyczaj znajdują się w łatwo widocznych miejscach: w okolicy akumulatorów HV oraz innych elementów układu wysokiego napięcia. Podczas naprawy lub konserwacji pojazdu hybrydowego, należy szczególnie zwracać uwagę na etykiety ostrzegawcze i stosować odpowiednie środki ostrożności.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Silnik i układ napędowy

Hybrydy w drodze po niezawodność

Zasięg pojazdów elektrycznych zależy od wydajności zastosowanych akumulatorów trakcyjnych. Duże znaczenie dla ich sprawności i żywotności ma temperatura pracy poszczególnych ogniw.

Technika motoryzacyjna

Czy hybrydowy SUV może holować przyczepę?

Powszechnie wiadomo, że samochody z napędem elektrycznym mają ograniczone zdolności holowania. Ograniczone są również możliwości holowania przyczepy w hybrydowych samochodach elektrycznych. 

Wyłączanie akumulatora wysokonapięciowego 

Większość nowoczesnych samochodów hybrydowych jest wyposażona w złącze, które służy do odłączania serwisowego wysokiego napięcia. Złącze umożliwia bezpieczne odłączenie układu wysokiego napięcia podczas prac serwisowych lub naprawczych. Jest to kluczowy element zapewniający bezpieczeństwo mechanikom samochodowym podczas obsługi pojazdów hybrydowych. Dzięki temu złączu można skutecznie zapewnić przerwę w obwodzie zasilanym wysokim napięciem i uniknąć ryzyka porażenia prądem elektrycznym.

Elementy układu wysokiego napięcia 

Elementy elektrycznego układu wysokiego napięcia mogą być rozmieszczone w różnych miejscach w pojeździe – w zależności od modelu i konstrukcji. Informacje na temat konkretnych elementów i ich lokalizacji można znaleźć w dokumentach udostępnianych przez producentów pojazdów. Wśród tych elementów znajdują się m.in.:

• Akumulator wysokonapięciowy – składa się na niego pakiet akumulatorów umieszczonych w specjalnych, wytrzymałych skrzynkach i zazwyczaj umieszczonych pod tylnym siedzeniem lub w przedziale bagażowym pojazdu. Skrzynka zawiera również inne ważne elementy, które razem z akumulatorem HV, tworzą inteligentny moduł zasilający.
• Przewody zasilania – przewody zasilania w pojazdach hybrydowych znajdują pod podwoziem oraz w komorze silnika. Większość producentów stosuje przewody o jaskrawo pomarańczowym kolorze, ale można również spotkać przewody w kolorze jasnoniebieskim lub żółtym. Przewody zasilania przewodzą prąd stały (DC) wysokiego napięcia między pakietem akumulatorów HV i falownikiem. Kable te przewodzą również trójfazowy prąd przemienny (AC) między falownikiem, silnikiem elektrycznym i generatorem.
• Falownik – montowany w komorze silnika, przekształca prąd stały o napięciu 200 V z pakietu akumulatorów HV na prąd stały o napięciu 500 V, który zasila silnik elektryczny. Dodatkowo falownik przekształca prąd przemienny, generowany przez generator elektryczny oraz silnik elektryczny podczas hamowania regeneracyjnego, w prąd stały, który ładuje pakiet akumulatorów HV.
• Generator elektryczny – trójfazowy generator wytwarza prąd przemienny o stosunkowo wysokim napięciu. Ten prąd jest następnie przekształcany przez falownik na prąd stały, który jest używany do ładowania akumulatora HV.
• Silnik elektryczny – trójfazowy silnik elektryczny prądu przemiennego z magnesami stałymi jest integralnym elementem układu napędowego. Działa na zasadzie przekształcania energii elektrycznej na energię mechaniczną, umożliwiając poruszanie się pojazdu bez konieczności korzystania z tradycyjnego silnika spalinowego. Silnik elektryczny w samochodzie hybrydowym pełni także funkcję alternatora dla modułu ładowania akumulatora wysokonapięciowego i akumulatora 12 V.
• Sprężarka układu klimatyzacji – w pojazdach hybrydowych stosuje się wysokonapięciowe sprężarki elektryczne, które nie są uzależnione od pracy silnika spalinowego. Dzięki nim możliwa jest praca układu klimatyzacji, gdy silnik spalinowy zostanie wyłączony przez funkcję automatycznego zatrzymywania silnika na postoju (np. na czerwonym świetle), wtedy napięcie jest nadal podawane za pośrednictwem przewodów do sprężarki układu klimatyzacji.

Dodatkowe akumulatory

Oprócz akumulatora wysokonapięciowego w pojeździe hybrydowym może być zamontowane jeden lub więcej standardowych akumulatorów samochodowych o napięciu do 48 V DC, które są używane do zasilania tradycyjnych urządzeń elektrycznych o niskim napięciu, takich jak reflektory, radio, klakson, lampki czy zestaw wskaźników na desce rozdzielczej.

Przeglądy serwisowe pojazdów hybrydowych 

Przegląd samochodu hybrydowego to połączenie serwisowania pojazdu z silnikiem spalinowym i elektrycznym. W trakcie tego szczególnego przeglądu mechanicy muszą dokładnie zbadać zarówno tradycyjne komponenty mechaniczne, jak i zaawansowane technologicznie elementy układu elektrycznego.

Standardowe elementy konserwacji obejmują wymianę:

• oleju silnikowego,
• świec zapłonowych,
• płynu chłodzącego silnika,
• płynu hamulcowego,
• pasków napędowych,
• oleju przekładniowego,
• klocków hamulcowych,
• filtrów
• oraz serwis układu chłodzenia.

Istotne, aby pamiętać, że w samochodach hybrydowych istnieją dwa oddzielne układy chłodzenia: jeden dla silnika spalinowego, drugi dla falownika. Kontrola poziomu płynów chłodzących i weryfikacja szczelności obu układów powinna być regularnie wykonywana.

Często wydaje się, że układy chłodzenia silnika i falownika mają tę samą chłodnicę, ale płyny chłodzące nigdy się nie mieszają. Wymiana płynów i płukanie instalacji chłodzenia w samochodach hybrydowych to czynności, o których nie można zapomnieć, zapewniają one odpowiednią pracę obu układów i przedłużają żywotność pojazdu. Dodatkowo podczas przeglądu należy także skupić się na stanie ogniw baterii wysokonapięciowej, kontroli przewodów elektrycznych, a także diagnostyce pozostałych komponentów związanych z napędem elektrycznym.