Hybridiautot riskien vähennys Osa 1

Hybridien yleisimmät ongelmat liittyvät polttomoottoritekniikkaan.

Hybridit tuovat yhteen kaksi maailmaa: perinteisen polttomoottorin ja sähkömoottorin. Tämä tarkoittaa myös kahta järjestelmää, joilla molemmilla on omat vikansa. Käsittelemme tässä sitä puolta johon käytöllä ja huollolla on suurempi vaikutus eli polttomoottoritekniikan huolto, käyttö ja korjaus.

Ongelma 1, Moottori hajoaa äkillisesti

Miksi hybridin polttomoottoriin sitten tulee merkittävä mekaaninen vaurio, vaikka sen tekninen kunto on hyvä? Tässä on takana mekaaniseksi laitteeksi hyvin inhimillinen piirre, jolle vertailukohta löytyy ihmisen kehosta. Hybridi tyytyy matalilla nopeuksilla ja maltillisella tehontarpeella, akun varauksen salliessa, sähkömoottorin voimaan. On myös inhimillistä, että auton omistajan pyrkii hyödyntämään sähköä ajossa maksimaalisesti ja ajotapa muovaantuu kuin luonnostaan sähkökäytön sallivaksi. Hybridissä polttoainekäyttöinen moottori joutuu helposti vastaavaan tilanteeseen kuin tapahtuisi jos esimerkiksi huippu pikajuoksija nousisi levolta ja lähtisi välittömästi juoksuun 100% teholla. Tästä seurauksena olisi todennäköisesti lihas- tai jänne revähtymä. Auton moottoria ei ole koskaan ennen hybridi aikaa onnistuttu rasittamaan niin äkillisesti kuin nyt. Esimerkiksi ohitustilanteessa tai moottoritienopeuksiin kiihdytettäessä käynnistyy polttomoottori ja silloin kylmästä moottorista otetaan maksimi teho sähkömoottorin kytkeytyessä irti ja kaikki voima otetaan polttomoottorista. Autonvalmistajat pyrkivät toki erilaisin ohjelmapäivityksin vähentämään riskitilanteita, mutta päästömääräysten vuoksi autovalmistajat eivät muuttaa käyttötapaa radikaalisti. Riski tiedetään, myös on tieto, miten siihen voitaisiin vaikuttaa mutta kaupalliset ja lakisääteiset syyt estävät tämän. Jyrkät lämpövaikutukset ja voitelu puutteet johtavat näissä tilanteissa joko välittömiin vaurioihin tai käyttöiän merkittävään lyhenemiseen.

 Tämän riskin pienentämiseksi toimi seuraavasti. Käytä polttomoottoria aina ajon aluksi jos odotettavissa on suurempia ajonopeuksia tai niin pitkä ajomatka että joudut joka tapauksessa ajamaan myös polttomoottorilla. Lisäksi siirryttäessä esimerkiksi moottoritielle vaihda käyttövoima manuaalisesti jo alhaisemmilla nopeuksilla polttomoottorille..

Ongelma 2, Öljyn ominaisuuksien heikkeneminen

Motiivi hyödyntää sähköllä ajamista täysimääräisesti johtaa usein normaalilla ajotavalla polttomoottorin lyhyisiin käyttöaikoihin, puhutaan pätkäkäytöstä. Kuljettaja ei akun varaustilanteen heikettyä välttämättä edes huomaa eroa, milloin käynnissä on polttomoottori ja milloin ajo tapahtuu sähköllä. Näissä tilanteissä moottori ei lämpene normaaliin suunniteltuun käyttölämpötilaan, jolloin seurauksena on polttoaineen pääseminen öljyn sekaan lukuisten käynnistysten yhteydessä. Moottorin vajaan käyttölämpötilan seurauksena polttoaine eikä kondensoitunut vesi höyrysty pois moottorista vaan heikentää öljyn voiteluominaisuuksia kuluttaen moottoria ennen aikaisesti.

Tätä ongelmaa voit omalla toiminnalla vähentää merkittävästi suorittamalla polttomoottorilla säännöllisesti ajoja, jolloin moottori saavuttaa täyden käyttölämpötilan ja ajo kestää tämän edellytyksen täyttyessä kohtuullisen ajan. Tähän ongelmaan on myös nyt jo varsin avoin suositus puolittaa moottoriöljynvaihtoväli ja aivan minimissään vaihtaa öljy ja suodatin kerran vuodessa.

Ongelma 3, Start/Stop toiminnosta seuraava mekaaninen rasitus

Start/Stop toiminto on aiheuttanut jo aiemmin esim. runsaassa ruuhkaliikenne ajossa ongelmia jakoketjujen ja -hihnojen ja kaksoismassa vauhtipyörien kestolle. Hybridi autoissa tämä pätkäkäynniksi nimetty ominaisuus on moninkertaista. Tämän ongelman ymmärtäminen on suhteellisen helppoa, mutta tämän riskin pienentäminen lähes vesittää koko hybridikäytön ajatuksen.  Tästä seuraavat vauriot ovat kuitenkin monimutkaisissa hybridiratkaisussa paljon kalliimpia korjata kuin puhtaasti polttomoottorikäyttöisissä autoissa.

Miten tämä ongelma sitten tulisi kohdata? Selkeä ratkaisu: Jos sähköajaminen ei ole mahdollista keskeytyksettä, kytke auto manuaalisesti polttomoottorikäytölle ja käytä jarrutuksen energian keruun tuottoa pelkästään akun varaamiseen. Sitten kun tuota jarrutusenergiaa on jälleen kertynyt, ja sitähän kertyy yllättävänkin paljon voita jälleen hyödyntää säilöön kerättyä sähköenergiaa. Eli muista aina jaksottaa voimanlähteen käyttö tilanteen mukaan pidempikestoiseksi.

Ongelma 4, Käynnistysjärjestelmän kuormitus

Myös käynnistysjärjestelmä on oleellisesti kovemmalla rasituksella kuin pelkästään polttomoottorilla käyvissä autoissa. Myös hybridiautoissa auton yleiset informaatio ja hallinta järjestelmät toimivat 12 v tutulla nimellisjännitteellä. Tämän 12V järjestelmän ytimenä perinteinen akku, joskin kehittyneempänä AGM-versiona. Käynnistys ja latausjärjestelmissä onkin sitten jo huomattavan erilaisia ratkaisuja. Joissakin polttomoottori käynnistetään korkeajännitettä käyttävällä ajomoottorilla, joissakin on käytössä yhdistetty laturi/käynnistysmoottori jonka voima saatetaan välittää moniurahihnan välityksellä. Tästä voidaan heti todeta, että ylivoimaisesti huonoin ratkaisu ja kehotamme välttämään näitä.

Mainittakoon Jeep ja Alfa Romeon ratkaisu, joissa tyyppivikana starttimoottori/laturi edestakainen voimanotto kampiakselin moniurahihnapyörältä avaa kampiakselin päästä pultin, jolloin moottorin jakopään ajoitus pettää ja vähimmilläänkin sylinterikannen korjaus mutta seurauksena usein myös koko moottorin tuhoutuminen. Tässä valmistajan päivittämät korjausratkaisutkaan eivät ole pelastaneet vaan ongelma jatkuu. Kun kestoikä jää reilusti alle 100tkm voisi jo olettaa, että valmistaja joutuisi vastuuseen suunnitteluvirheestään täysimääräisesti.

Myös perinteinen starttimoottori on yleisesti käytössä ja luonnollisesti tämän huonona puolena on lukuisat käynnistyskerrat. Starttimoottorit saavuttavat vaihtoiän jo reilusti alle 100tkm suoritteilla. Tämä jää jo mielestämme hyväksyttävien vikojen asteelle ja tämän välttämiseen toimiin edellisissä kohdissa mainitut keinot: Vältä pätkäkäynnistyksiä.

Muistisäännöt säästöille!

Vältä polttomoottorin kuormitusta ennen kuin se on saavuttanut normaalin käyttölämpötilan.

Valitse tilanteeseen soveltuva käyttövoima manuaalisesti

Huolehdi moottoriöljynvaihdosta 10-15tkm/1v rytmillä

Hyväksy korkeampi polttoainekulutus, säätät sen takaisin moninkertaisesti korjauskuluissa

…seuraavassa Blogissa paneudumme Hybridien sähköjärjestelmien haasteisiin.