Kabus aloitti hybriditekniikan tutkimuksen vuonna 2005. Yhdessä VTT:n kanssa toteutetun tutkimushankkeen hedelmänä syntyi ensimmäinen Kabus-hybridilinja-auto.

Eläintieteessä sana hybridi tarkoittaa lajiristeymää. Esimerkiksi muuli on hybridi, sillä se on hevosen ja aasin jälkeläinen. Autoissa hybridi tarkoittaa yleensä kahden erityyppisen voimanlähteen yhdistämistä. Kabusin tapauksessa autoon on asennettu dieselmoottorin lisäksi sähkömoottori.

Kabus-hybridin perusajatuksena on jarrutusenergian talteenotto ja sen hyödyntäminen kiihdytyksissä. Perinteisissä linja-autoissa vauhtia hidastetaan hydraulisella hidastimella ja paineilmakäyttöisillä pyöräjarruilla, jotka muuttavat liike-energian lämpöenergiaksi. Hybridissä autoa voidaan hidastaa sähkömoottorin avulla, jolloin se toimii sähköä tuottavana generaattorina. Sähkö varastoidaan kondensaattoreihin, jotka sopivat hyvin sähkön lyhytaikaiseen varastointiin, koska kondensaattorit kestävät nopeita latauksia ja purkauksia paremmin kuin akut. Kondensaattorit ovat myös akkuja kevyempiä. Kondensaattoreita on tarkoitus käyttää autoa kiihdytettäessä, jolloin kaikki jarrutuksessa talteen saatu sähköenergia palautetaan auton liike-energiaksi.

Tutkimusta VTT:n kanssa

Hybridin kehitys eteni Tekesin tukemana tutkimushankkeena, jossa alkuvaiheessa VTT:n ja Teknillisen Korkeakoulun kanssa etsittiin parasta perusratkaisua ja komponenttien oikeita teholuokkia. Kun esiselvitykset ja simuloinnit saatiin tehtyä, hankkeeseen etsittiin kotimaisia yhteistyökumppaneita, jotka toteuttivat sähköisen voimansiirron ja sen ohjauksen. Mukaan hankkeeseen tulivat Sesca Traction, Katsa, Epec ja Dynaeatt Powersystems.

Kabusin hybridiauto on tyypiltään rinnakkaishybridi, eli sähkömoottori ja dieselmoottori toimivat rinnakkain. Toinen yleinen hybridiautotyyppi on sarjahybridi, jossa dieselmoottori ei ole mekaanisesti yhteydessä vetäviin pyöriin, vaan sitä käytetään pelkästään generaattorin pyörittämiseen. Rinnakkaishybridiin päädyttiin vertailemalla TKK:n tietokonesimuloinneissa erilaisten hybridien energiankulutusta erilaisessa ajossa. Simulointien mukaan pienehköihin kaupunkeihin sopii paremmin rinnakkaishybridi, suurkaupungeissa taas sarjahybridi tuo suuremman säästön, valinta riippuu ajonopeuksista sekä kiihdytysten ja jarrutusten määrästä. Maantieajossa hybriditekniikka ei juuri säästä polttoainetta, koska jarrutuksia on paljon vähemmän, eikä jarrutusenergiaa näin ollen saada otettua talteen.

Laskelmien perusteella Kabus TC-4A4-kaupunkiautoon perustuvan hybridin kulutus on parhaimmillaan noin 30 % pienempi kuin pelkällä dieselmoottorilla varustetulla autolla. Säästö syntyy kiihdytysten aikana, sillä sähkömoottoria käyttämällä dieselmoottorin kuormitus jää pysäkiltä lähdettäessä paljon vähäisemmäksi, jolloin polttoainetta tarvitaan vähemmän.

Demonstrointia

Olennainen osa hybridin kehitystyöstä on tehty VTT:llä. Marraskuussa 2007 päästiin ajamaan ensimmäinen testiajo VTT:n dynamometrillä.

Hankkeeseen kuului tutkimustyön lisäksi toimivan hybridilinja-auton rakentaminen. Teknologiademonstraattori saatiin liikkeelle syksyllä 2007. Tässä ensimmäisessä Kabus-hybridilinja-autossa sähkömoottori avustaa kiihdytyksessä kaasua painettaessa. Sama sähkömoottori toimii generaattorina jarrupoljinta painettaessa, jolloin kondensaattorit latautuvat. Teknologiademonstraattorissa käytetään kahta yhdysvaltalaisen Maxwellin valmistamaa 390 voltin kondensaattorimoduulia. Käytännössä jännitevaihtelut on rajattu noin 400-700 voltin välille, jolloin hyötysuhde pysyy edullisella tasolla. Täyteen ladatuilla kondensaattoreilla auton saa kiihdytettyä yli 50 km/h:n nopeuteen ja ajettua useita satoja metrejä. Dieselmoottori tulee mukaan siinä vaiheessa, kun sähköenergia on käytetty loppuun.

Hybriditekniikkaa tutkimalla on osoitettu, että ajatus kondensaattoreita hyödyntävästä hybridilinja-autosta toimii. Tutkimushankkeessa on syntynyt uutta tietoa, jonka perusteella hybridin jatkokehittämistä ja tuotteistamista voidaan viedä eteenpäin.

Hybridin perusrakenteeseen kuuluu yhdistelmävaihteiston avulla 103-kilowattisen dieselmoottorin rinnalle kytketty noin 100-kilowattinen sähkömoottori. Kondensaattoreista sähköenergia viedään moottorille taajuusmuuttajan kautta. Taajuusmuuttajaa taas ohjataan ajotietokoneella, joka välittää käskyt kaasu- ja jarrupolkimelta diesel- ja sähkömoottoreille.

Kevytrakennetekniikalla linja-auton polttoainetalous paranee noin 20 %. Hybriditekniikalla polttoainetaloutta on mahdollista parantaa edelleen noin 30 %.