Hoe werkt mild-hybrid bij een automotor?

Hybridesystemen helpen vooral om het brandstofverbruik en de uitstoot van CO2 te verlagen. De benodigde stroom voor de elektromotor wordt opgewekt door de verbrandingsmotor, maar er wordt ook stroom gerecupereerd wanneer de auto afremt. Die teruggewonnen energie wordt opgeslagen in de accu en wordt gebruikt wanneer het nodig is dat de elektromotor de verbrandingsmotor een handje helpt. Er wordt hiervoor een 48-volt systeem gebruikt. 

Dynamo en startmotor in één

Hoe werkt zo’n mild-hybrid systeem precies? Het beste is het te schetsen. Als je begint met een voorwielaandrijver, dan zit tussen de wielen een verbrandingsmotor, een versnellingsbak en een differentieel dat uiteindelijk de wielen aandrijft. De elektromotor zit meestal op de plek waar normaal gesproken de dynamo zit. Dat klopt ook, want de elektromotor fungeert als startmotor, maar hij werkt ook andersom als de auto afremt of uitrolt, en dan is fungeert hij juist als dynamo. Daarom wordt hij ook startgenerator genoemd. 

De startgenerator is via poelies en een riem verbonden met de verbrandingsmotor, en kan zo de verbrandingsmotor starten. In sommige gevallen is de startgenerator ondergebracht in het vliegwiel. 

Elektrische energie 48 volt

Meestal is het elektrische systeem van een mild-hybrid auto een 48-volt systeem met dus ook een 48-volt accu. Maar je wilt ook de boordelektronica en verlichting bijvoorbeeld kunnen voeden met 12 volt. Daarvoor is een omvormer die de 48 volt gelijkstroom omzet naar 12 volt gelijkstroom. Sommige fabrikanten plaatsen daarvoor nog een 12 volt accu, meestal onder de motorkap. 

Opladen tijdens afremmen

De energie voor de 48-volt accu wordt onder meer opgewekt als de auto uitrolt voor een verkeerslicht. Daarbij wekt de startgenerator stroom op. Maar ook als u niet remt, kan de accu worden opgeladen. Want als het accu-niveau te laag is en de auto gewoon rijdt, bijvoorbeeld de snelweg, kan de verbrandingsmotor de startgenerator aandrijven en zo stroom opwekken. Dan kan de accu geladen worden en is de stroom weer bruikbaar voor verschillende dingen. Bijvoorbeeld om de verbrandingsmotor vliegensvlug te starten. 

Je kunt ook de verbrandingsmotor gemakkelijk naar een hoger toerental brengen wat comfortabeler is dan net boven stationair te draaien. Je ziet het bij sommige auto’s ook andersom: daar remt de generator juist de verbrandingsmotor af als er geschakeld moet worden. En je kunt de generator helpen op de verbrandingsmotor af te remmen. Het levert energie op en je kunt er wat brandstof mee besparen want je ondersteunt op deze manier de brandstofmotor.

Vooral ondersteuning met koppel

Je zou van zo’n elektromotor wellicht niet veel verwachten maar het gaat bij een elektromotor juist om de trekkracht, ook wel koppel genoemd. Bij een verbrandingsmotor is de trekkracht laag bij lage toerentallen en hoog bij hogere toerentallen, terwijl het koppel van een elektromotor bij alle toerentallen vrijwel constant is. Zo kan de elektromotor dus extra koppel leveren als dat van de verbrandingsmotor wat minder is. Dat betekent in de praktijk dat bij bijvoorbeeld het optrekken in normaal verkeer, de elektromotor de meeste ondersteuning geeft. Daarmee bespaar je dus brandstof en CO2.