Běžné spalovací motory se v posledních desetiletích vlivem řady faktorů stávají postupně nežádoucími jednak vzhledem k nákladům na jejich provoz, zejména však kvůli vlivu na životní prostředí. Produkce oxidu uhličitého ze spalovacích motorů je sice kontinuálně snižována prostřednictvím progresivních technologií a systémových řešení, jejichž cílem je vyhovět normativním požadavkům evropských regulí, spalování fosilních paliv je však dlouhodobě považováno za nevýhodné také kvůli jejich ztenčujícím se celosvětovým zásobám.
Do hledáčku předních společností působících v automobilovém průmyslu se tak globálně dostávají alternativní pohony nabízející výhody zejména v souvislosti se snižováním objemu exhalátů generovaných dopravou. V současné době lze využívat šest alternativních typů pohonných hmot/prostředků ve třech variantních řešeních základní technologie motoru. Mezi alternativní typy pohonných hmot se řadí:
– Zkapalněné ropné rafinérské plyny označované také jako LPG
– Stlačený plyn nebo zkapalněný zemní plyn označované také jako CNG nebo LNG
– Bionafta a paliva s bází metylesteru získaného z řepkového oleje
– Paliva, jejichž základní složkou jsou alkoholy
– Vodík
– Elektřina
Tato paliva mohou být využívána separátně nebo v kombinaci s běžným spalováním. Podle variace řešení jsou tak rozeznávány spalovací motory, motory na alternativní paliva a hybridní pohony. Poslední jmenované představují technologická řešení využívající výhod spalovacího a alternativního motoru uplatňováním obou řešené při vhodných podmínkách. Přestože lze hybridizace pohonného systému dosáhnout několika způsoby, aktuálně jsou uplatňovány následující systémy:
– Paralelní hybrid označovaný také jako mild-hybrid je technickým řešením, při němž jako hlavní pohon automobilu působí elektromotor doplňovaný spalovacím motorem s rekuperací energie. Motory jsou umístěny v konfiguraci automobilu vedle sebe a propojeny spojkou, která umožňuje jejich vzájemnou alternaci nebo kombinovaný provoz. Tato forma hybridního pohonu se vyskytuje nejčastěji a ve svých systémech ji mají integrovanou vozy značky Honda nebo Volkswagen.
– Sériový hybrid je sestaven ze vzájemně navazujících pohonných systémů, u nichž spalovací motor slouží jako generátor energie pro elektromotor. Tato technologie měla sloužit jako prostředek pro prodloužení provozu elektromotoru a je využívána některými vozy značek BMW nebo Opel.
– Plug-in hybrid umožňuje přímé nabíjení motoru ze sítě pomocí speciálního adaptéru, které je doplněno spalovacím motorem představujícím záložní zdroj energie v případě absence dobíjecí stanice pro akumulátor v dojezdové vzdálenosti. Tento systém aplikovala například společnost Kia.
– Kombinovaný hybrid známý také jako strong hybrid nebo full hybrid uplatňuje propojení tří typů pohonů (dvou elektromotorů a spalovacího motoru) pomocí tzv. hybridní spojky. Systém využívají vozy společností Toyota nebo Ford.
Alternativní a hybridní pohony v dnešní době obvykle zakládají své technologie na zavedených spalovacích motorech, jelikož přechod výroby na zcela nový typ pohonu je náročný a vzhledem ke komplexnosti produkce v automobilovém průmyslu musí být realizován pozvolna. Využívání elektromotorů nebo spalování alternativních pohonných hmot se přes snahu o pokročilá řešení rozvíjí velmi pomalu a implementace nových systémů je limitována zejména nadřazenou standardizací a legislativními regulacemi. Energetické zdroje moderního typu využívající např. solární nebo větrnou energii si tak zřejmě ještě dlouho počkají, než budou moci být plně využity přímo v pohonných systémech automobilů.