Hybridiä sarjassa ja rinnakkain

Autoalan pieni muoti-ilmiö tälle keväälle ovat erilaiset plugin-autot. Keskityn tässä niihin plugin-autoihin, joissa on sähkömoottorin lisäksi polttomoottori matkantekokoneena. Autot eivät siis ole sähköautoja kuten Nissan Leaf tai Tesla Model S, vaan eri tavoin bensan ja sähkön yhdistäviä menopelejä.

BMW:tä myyvä Laakkonen tuo vihdoin myyntiin jo muutaman vuoden tuotannossa olleet i3:n ja i8:n. i8 on jo myynnissä, i3 odottelee uutta isompaa akkua tälle keväälle ennen myynnin aloitusta. Volvo avaa pelin jättiläismäisen XC90-maasturin plugin-versiolla (joka nojaa vähän protoksi jääneeseen V60 -malliin) ja Volkswagenkin isomman perheauton, eli Passatin GTE-versiona markkinoille.

Mercedes-Benz ehti tuomaan C-sarjan plugin-version jo viime kesänä, samoin Volkkari Passatin kanssa teknisesti samankaltaisen Golf GTE:n. Näiden lisäksi Mitsubishiltä ja kenties myös Opelilta on tulossa päivitykset Outlander- ja Ampera-autoilleen.

Golf GTE on Volkswagenin ensimmäinen todella vakvasti otettava hybridi.

Golf GTE on Volkswagenin ensimmäinen todella vakavasti otettava hybridi.

Plugin-autojen vyöry ei ole seurausta äkillisestä ympäristöheräämisestä, vaan EU:n sanelemien Euro-normien kiristymisestä. Valmistajien on pakko tuottaa hyvin vähäpäästöisiä autoja, jotta enemmän saastuttavien mallien myynti voi jatkua.

Plugin-autojen nimellinen kulutus on tyypillisesti hyvin pieni, vain noin kahden litran luokkaa satasella. Kuitenkin suorituskykyarvot ovat kovat, esimerkiksi BMW i8:lla moottorien yhteenlaskettu teho on lähes 400 hevosvoimaa, ja 3-sarjan sedankin on mallinumeroltaan tehokkuudesta vihjaileva 330. Volkswagen on brändännyt plugin-autonsa “GT” -leiman alle, korostamaan niiden suorituskykyistä luonnetta.

Nämä autot ovat myös tyypillisesti aika kalliita. Keskenään täysin erilaiset BMW i3 REx ja Passat GTE edustavat edullisimman pään malleja noin 55 000 euron lähtöhinnalla, BMW i8:n omistajaksi pääsee noin 160 000 € maksusuoritteella.

Paperilla pienet päästöt, hyvä suorituskyky ja hyvä varustelu tekevätkin plugin-autoista houkuttelevia varsinkin työsuhdeautoilijoille.

Sähkön ja bensan yhteispeli

Poltto- ja sähkömoottorin voi yhdistää pääsääntöisesti kolmella eri tavalla: rinnakkaishybridinä, sarjahybridinä tai sijoittamalla moottorit eri vetoakseleille.

Rinnakkaishybridi on toteutuksista yleisin, siinä molemmat moottorit on sijoitettu samalle vetävälle akselille, jolloin sähkömoottoria voidaan käyttää sekä menovoiman tuottamiseen että jarrutuksissa akkujen lataamiseen. Bensakone voidaan tyypillisesti sammuttaa ja irroittaa akselilta, jos halutaan edetä vain sähköllä.

Jo aivan ensimmäinen Toyota Prius oli rinnakkaishybridi. Myös esimerkiksi Volkkari, Bemari (330-mallissa) ja Mersu luottavat tähän ratkaisuun. Rinnakkaishybridissä sähkömoottori voidaan mitoittaa pieneksi (kuten Priuksessa) jolloin sen tarkoitus on lähinnä avustaa päämoottorina toimivaa bensakonetta tai isoksi (kuten Volkkarin GTE-malleissa) jolloin sähkömoottorilla voidaan ajaa merkittäviä nopeuksia ja tehoa riittää sähköajossakin kunnon käytettävyyteen.

BMW i3 ei vielä ole Suomen tuontiohjelmassa, joten se piti testata Ruotsissa.

BMW i3 ei vielä helmikuussa 2015 ollut Suomen tuontiohjelmassa, joten se piti testata Ruotsissa.

Mercedes-Benz C 350e ei ulkoisesti eroa mitenkään tavallisesta C-sarjalaisesta.

Mercedes-Benz C 350e ei ulkoisesti eroa mitenkään tavallisesta C-sarjalaisesta.

Rinnakkaishybridit ovat myös melko vaivattomia rakentaa olemassaoleviin arkkitehtuureihin, koska sähkömoottori ja bensakoneen irroittava kytkin voidaan usein askarrella vaihdelaatikon yhteyteen. Myös auton käytös pysyy ennustettavana koska auton vetävät pyörät pysyvät samana ajomoottorista riippumatta.

Sarjahybridi on harvinaisempi tapaus. Siinä autoa vie aina sähkömoottori eteenpäin, mutta energianlähteenä on paitsi ajoakku, myös polttomoottori. Tällä hetkellä ainat sarjahybridit markkinoilla ovat BMW i3 REx ja Opel Ampera (eli Chevrolet Volt).

Mainittu Bemari ja Ampera ovat paljon enemmän sähköautoja, kuin yksikään rinnakkaishybridi. Sarjahybrideissä sähkömoottorin teho pitää mitoittaa riittävän suureksi (onhan se ainoa eteenpäin vievä voima), mikä johtaakin matalilla nopeuksilla melko muikeisiin suorituskykyarvoihin. Myös niiden ajoakut pesevät mennentullen muut plugin-autot, ja polttomoottori pitää mieltää enemmän toissijaiseksi voimanlähteeksi.

Polttomoottorin teho voidaan mitoittaa pieniksi, koska sen ei tarvitse mahdollistaa huipputehoja, vain jatkuva energiatäydennys ajoakkuun. Ohitustilanteiden ja muiden kiihdytysten maksimitehot tarjoilee aina ajoakku. Myös polttomoottorin sijoittelu on vapaata, koska sen voima johdetaan sähkömoottorille kaapelilla eikä akselilla.

Hybridi voidaan toteuttaa myös sijoittamalla moottorit eri akseleille. Esimerkiksi Volvo on uudella XC90:llä ja BMW hinnakkaalla i8 -mallillaan päätynyt ratkaisuun, jossa polttomoottori on yhdellä akselilla ja sähkömoottori toisella. Ratkaisussa on etunsa: neliveto tulee ikäänkuin kaupanpäällisenä, ja bensakonetta ja sen kytkin- ja vaihdelaatikkoa yksinkertaistaa se, että sähköiset komponentit ovat kokonaan eri akselilla.

Pluginautojen eräänlainen outolintu on vielä Mitsubishin Outlander PHEV, jossa on molemmille akseleille omat sähkömoottorinsa, sekä keulalla polttomoottori. Se on myös BMW i3:n ohella ainoa plugin-hybridi, jota voi pikaladata.

Plugin-autoja on ollut markkinoilla jo jonkin aikaa, mutta vasta tänä keväänä ne alkavat todella näkyä katukuvassa. Odotettavissa ensi kesälle on siis monet keskustelut taloyhtiöissä ja työpaikoilla siitä, miten autoa voi ladata ja minne töpseleitä sijoitetaan.

Pohdin seuraavassa artikkelissa Plugin-autojen todellista suorituskykyä ja realismia erittäin vakuuttavien kulutus- ja teholukemien takana. Kevään aikana koeajan BMW i8:n, Volkswagen Passat GTE:n sekä Volvo XC90:n.

Teksti ja kuvat: Tuomas Sauliala

4 Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *