Mennyivel növeli a hibrid autó klímája és fűtése az üzemanyag-fogyasztást?

Hibrid autóban a légkondicionáló használata, különösen rövid utakon, az üzemanyag-gazdálkodást 25%-nál is nagyobb mértékben csökkentheti; a fűtés pedig hideg időben érzékelhetően csökkenti a hatótávot és a hatékonyságot. Az energiaigény a motor és az akkumulátor között oszlik meg, ezért a hibrideknél a légkondicionáló hatása nagyobbnak mérhető, mint a hagyományos járműveknél. A helyes szellőztési és klimatizálási szokásokkal e veszteség jelentős része visszanyerhető.

Mennyit növeli valójában a légkondicionáló a hibrid fogyasztását?

A légkondicionáló kompresszora azon kevés fogyasztók egyike, amelyek a jármű működése alatt folyamatosan mechanikai vagy elektromos teljesítményt igényelnek, és ennek a teljesítménynek a forrása végső soron az üzemanyag. A mért hatások a használati körülmények szerint széles sávban változnak: városi vezetésnél bekapcsolt légkondicionáló mellett az üzemanyag-gazdálkodásban akár 21%-os veszteséget mértek, és nagyon meleg időben rövid utakon ez az érték 25%-ot is meghaladhatja - állítják. A hibrideknél a helyzet kicsit bonyolultabb; elektromos módban a kompresszor által felvett teljesítmény közvetlenül az akkumulátorból származik, ha az akkumulátor lemerül, a motor gyakrabban kapcsol be, és a fogyasztásnövekedés kétrétegűen mutatkozik meg.

Az, hogy a hatás miért nagyobb rövid utakon, mérnöki szempontból egyértelmű: amikor a beltéri hőmérséklet-különbség a legnagyobb, a rendszer teljes kapacitással működik, és még nem érte el a stabil állapotot. Egy hosszú úton a légkondicionáló a célhőmérséklet elérése után már csak fenntartó módban működik; az autópályán az állandó sebességnél elért hatékonyság ennek a terhelésnek egy részét elnyeli. Egy rövid városi távolságon viszont a rendszer az egész út során a legnehezebb üzemi ponton van, a nevezőben álló távolság kicsi marad, és a százalék megugrik.

Miért különböznek egymástól a számok?

Természetes, hogy a légkondicionáló hatására vonatkozó százalékok között különbséget látni, mert a mérési körülmények eltérnek: a külső hőmérséklet, az utazás időtartama, a városi/autópályás megoszlás és a beltéri célhőmérséklet közvetlenül befolyásolja az eredményt. Míg egy mérsékelt napon közepes fokozaton működő légkondicionáló a fogyasztást néhány százalékkal növeli, addig a nappali meleg csúcsán rövid távolságra indult járműnél a veszteség a húsz százalék fölé is csúcsolhat. A gyakorlati következtetés: a legrosszabb forgatókönyvet leíró szám a rövid, meleg időben tett utazásokra vonatkozik; mérsékelt és hosszú utazásoknál a hatás sokkal kisebb.

Különbség az elektromos kompresszor és a motorra kötött kompresszor között

A klasszikus rendszerben a klímakompresszor a motor szíjáról kapja a meghajtást: ha a motor nem forog, a klíma sem működik, és már alapjárati fordulatszámon is terheli a kompresszor a motort. A hibridekben elterjedt megoldás az elektromos kompresszor; a nagyfeszültségű akkumulátorról táplálják, a motor fordulatszámától függetlenül működik, és minden fordulatszámtartományban képes a kívánt hűtési teljesítményt nyújtani. Ez a függetlenség két gyakorlati következménnyel jár: elektromos módban az utastér hűthető, és a kompresszor fordulatszáma az igénynek megfelelően pontosan szabályozható, így nem von el felesleges teljesítményt.

Számokban kifejezve megmérték, hogy az elektromos kompresszor a szíjas rendszerhez képest a hűtési teljesítményt 15-54% sávban javítja, és a fogyasztás csökkenését eredményezi. A javulás forrása nem önmagában a kompresszor hatásfoka, hanem a rendszer szabályozhatósága: nem maga az elvégzett munka fogyaszt energiát, hanem az számít, hogy a munka a megfelelő időben és a megfelelő mértékben történik. Mindazonáltal óvatosan kell olvasni; egyes felhasználók szerint az elektromos kompresszorok maximális hűtési kapacitása elmaradhat az erős szíjas egységek mögött. Vagyis az elektromos kompresszor a hatékonyságban nyer, a csúcskapacitásban nem minden alkalmazásban egyenlő.

A hibrid felhasználók számára ez a vezetésben azt jelenti: klímaüzemnél normális, ha a motor hirtelen bekapcsol, de elektromos kompresszorral szerelt autóknál ez ritkábban fordul elő. A HVAC rendszer ilyenkor is aktiválhatja a benzinmotort; akik ezt csökkenteni szeretnék, az eco-klímavezérlési módok az akkumulátor terhelésének mérséklésével megőrzik az elektromos hatótávot.

Hogyan hat a fűtés hideg időben a fogyasztásra és a hatótávra?

A hideg a hibrid hatékonyságának legnagyobb ellensége. -7°C körüli hőmérsékleten a hibridek üzemanyag-gazdaságosságában átlagosan 22,8% csökkenést mértek; a felhasználói tapasztalatok szerint ez a veszteség általában a húszas-harmincas százalékos sávba esik, sőt gallononként akár 10 mérföld veszteséget is említenek. Egy Honda Civic hibrid tulajdonosának hosszú távú mérése jól összefoglalja a helyzetet: nyáron 45-47 MPG értéket mutató autó télen 36-38 MPG szintre süllyed. Az ok többrétegű: a hideg akkumulátor kevesebb teljesítményt vesz fel és ad le, a motor az ideális hőmérséklet eléréséig hatástalanul működik, az utastér fűtése pedig plusz energiát igényel.

Ellenállásos fűtés vagy hőszivattyú?

Az utastér fűtésének energiamérlege attól függ, milyen technológiával fűtünk. Az ellenállásos fűtő a felhasznált elektromosság 100%-át hővé alakítja; hatásfoktényezője (COP) 1, hideg időben nagy teljesítményt von el az akkumulátortól, és bizonyos esetekben a hatótávot 30%-kal is csökkentheti. A hőszivattyú ezzel szemben fordítva működik: a felhasznált egy egység elektromosságra a külvilágból szállított hővel együtt 3-4 egység hőt tud termelni. A mért különbség is egyértelmű: enyhe hidegben a hőszivattyú a hatótávot körülbelül 20%-kal, az ellenállásos fűtő pedig 33%-kal csökkenti; 0°C körül a hőszivattyús rendszerek üzemanyag-gazdaságosságában 13,4%-ig terjedő javulást mértek.

A fűtés hatása rövid utakon jóval nagyobb. Amikor az utastér és a motor hideg, a rendszer teljes erejével próbál fűteni; ha az utazás rövid, ez a nagy terhelés soha nem egyensúlyozódik ki. A fűtő elektromos üzemmódban a hatótávolságra gyakorolt hatása ugyanezen a logikán működik: az akkumulátorból levont minden plusz kilowatt levonódik az elektromos hatótávolságból, és amikor a motor bekapcsol, üzemanyag-fogyasztássá alakul.

Város vagy autópálya: hol nehezebb a terhelés?

A hibrid természetes terepe a stop-and-go forgalom; a rekuperatív fékezésnek és az elektromos motor támogatásának köszönhetően a városi értékek a legtöbb hibridnél jobbak, mint az autópálya-értékek, a gyártók általában 48-60 MPG tartományban közölnek számokat. A klímaberendezés azonban megváltoztatja ezt a képet: városban, alacsony sebességnél a klíma és a fűtés többletterhelése arányosan nagy mértékben terheli a teljes energiáramlást. Autópályán a teljes fogyasztás magasabb, így a klíma relatív aránya csökken, de az aerodinamikai ellenállás és az állandóan magas sebesség miatt a hibrid autópálya-hatékonysága a legtöbb modellben amúgy sem éri el a városi értéket. A klímateher legkeményebb forgatókönyve egy rövid, hideg városi utazás; a legenyhébb pedig egy hosszú autópálya-út stabil hőmérsékleten, állandó sebességgel.

A klímatizálás hatékony használatának konkrét módjai

Ezen veszteségek nagy része használati szokásokkal csökkenthető. Az utastér klímatizálásának célja a szükséges komfort biztosítása minimális energiával; ennek érdekében a következő gyakorlati tanácsok alkalmazhatók:

• Használja a levegő-keringtetés (recirculation) módot: A már lehűtött levegő újbóli lehűtése sokkal kevesebb energiát igényel, mint a forró külső levegő lehűtése, és gyorsabban hűti le az utasteret.
• Szellőztessen indulás előtt: Meleg időben először nyissa ki az ablakokat, és engedje ki a felgyülemlett meleg levegőt, majd kapcsolja be a klímát alacsony fokozaton. Az autó árnyékba parkolása vagy napvédő használata közvetlenül csökkenti a kiindulási terhelést.
• Tartsa a ventilátort közepes fokozaton: Ha maximális ventilátorfokozaton elérte a kívánt hőmérsékletet, csökkentse a sebességet; az első beszállásnál rövid ideig magas ventilátorfokozattal gyors klímatizálás, majd közepes sebesség a logikus.
• Válassza az ülés- és kormányfűtést: Ezek a fűtők közvetlenül a testet melegítik, és sokkal kevesebb energiát fogyasztanak, mint a teljes utastéri levegő felmelegítése; ha az utastér felmelegedett, kapcsolja ki őket.
• Használja az ECO és eco-klímatizálási módokat: Ezek a módok visszafogják a HVAC terhelését, és csökkentik a motor felesleges bekapcsolását. Stop-and-go forgalomban hagyja N-ben is az autót.

Fűtés oldalon a leghatékonyabb lépés az, amelyet még az utazás megkezdése előtt lehet megtenni: a kabin előfűtése töltőhöz csatlakoztatva a fűtési terhet a konnektorról fedezi, és az akkumulátort frissen, teljes kapacitással indítja útnak. Hideg időben az első beszálláskor a keringetési mód és a műszerfal valamint a lábtér csatornáinak együttes használata biztosítja, hogy a kabin rövid időn belül elérje a komfort hőmérsékletet. Autópályás utakon a sebesség tartósan cruise control-lal való tartása a motor és az akkumulátor terhelését kiszámíthatóvá teszi, korlátozva ezzel a klímarézszerzés relatív hatását.

Összegzés: Mérd meg a veszteséget, aztán kezeld

Hibridnél a klíma és a fűtés olyan változó, amely a felhasználási körülményektől függően a fogyasztást néhány százalékos apró különbségtől egészen húsz százalékot elérő veszteségekig terjedő mértékben érinti. A klíma a legdrágábban rövid, meleg és városi utakon fizet meg; a fűtés télen egyszerre olvasztja az MPG-t és az elektromos hatótávot. Az elektromos kompresszor és a hőszivattyú olyan technológiák, amelyek ezt a költséget szerkezeti szinten csökkentik, de a vezető oldali nyereség - szellőztetés, keringetés, előfűtés, pontfűtés - továbbra is a legolcsóbb és legkönnyebben elérhető hatékonysági eszköz. Ha az OBD adatokat vagy a műszerfalon lévő átlagfogyasztást klímával be- és kikapcsolva külön-külön feljegyzed, néhány tank üzemanyag alatt megmérheted a saját autód valódi koefficiensét; onnantól kezdve már tiszta kezelés kérdése.

Források

• Valóban rontja a klímám a fogyasztásomat?
• Több üzemanyagot fogyaszt az autó klímaberendezése?
• Kapcsold fel a klímát, csökken a hibrid hatótávja
• Hogyan befolyásolja a meleg és hideg időjárás az elektromos autók és hibridek hatótávját
• Tanulmány: Mennyivel növeli a hőszivattyú az elektromos autók hatótávját
• Az autóipari légkondicionáló rendszerek elektromos kompresszorának hatása az üzemanyag-fogyasztásra és a teljesítményelemzés
• Elektromos kompresszor kiválasztása terepjárókhoz
• Miért fogyasztanak keveset a hibridek városban?
• Klímakezelés használata hibrideknél és plug-in hibrideknél
• Útmutatód az elektromos autókhoz télen
• Hogyan maximalizáld a hibrid autók fogyasztását
• Hogyan hozd ki a legtöbbet az elektromos autódból télen
• A hibrid járművek üzemanyag-hatékonyságának megértése