Co to jest hybryda ogórka? Produkt naturalny lub niebezpieczna mieszanina. Co to jest samochód hybrydowy. Plusy i minusy mieszańców Hybrydy w zoologii

A. N. Beketov zaproponował termin „hybrydy”.

Hybrydy mogą być wewnątrzrodzajowe (w przypadku krzyżowania gatunków należących do tego samego rodzaju) lub międzyrodzajowe (w przypadku krzyżowania gatunków należących do różnych rodzajów).

W kwiaciarstwie przemysłowym i amatorskim używa się również terminu grex, który wprowadził Carl Linnaeus w celu stosowania nomenklatury dwumianowej w klasyfikacji sztucznych mieszańców.

Występował „efekt matki” na masę jaja (r = -1,0).

Wzajemne oddziaływanie u ssaków

U świń efekt „ojcowski” obserwuje się w liczbie kręgów (selekcja ze względu na długi tułów) (r = 0,72 i 0,74), długości jelita cienkiego (selekcja ze względu na lepsze koszty paszy) i dynamikę wzrostu (selekcja ze względu na długie ciało) wczesność) (r = 1,8).

Zaobserwowano „efekt matczyny” w zakresie średniej masy zarodków, układu pokarmowego i jego części, długości jelita grubego oraz masy nowonarodzonych prosiąt.

U bydła zaobserwowano wpływ ojca na wydajność mleka (r = 0,07, 0,39, 0,23) i produkcję tłuszczu mlecznego (ilość tłuszczu) (r = 1,08, 1,79, 0,34).

Zaobserwowano „efekt matki” w zakresie procentowej zawartości tłuszczu w mleku krów (r = –0,13, –0,19, –0,05).

Teorie wzajemnych skutków

„Efekt matki”

Działanie na matkę może wynikać z dziedziczenia cytoplazmatycznego, budowy homogametycznej i rozwoju macicy u ssaków. Rozróżnia się sam efekt matczyny, gdy genotyp matki objawia się w fenotypie potomstwa. Cząsteczki w jaju, takie jak mRNA, mogą wpływać na wczesne etapy procesu rozwojowego. Rozróżnia się także dziedziczenie matczyne, w którym potomstwo otrzymuje część genotypu wyłącznie od matki, np. mitochondria i plastydy zawierające własny genom. W przypadku dziedziczenia po matce fenotyp potomstwa odzwierciedla jego własny genotyp.

„Efekt ojca”

Większy wpływ ojca na nieśność córek u kurcząt tłumaczono faktem, że u ptaków płcią heterogametyczną jest samica, a płcią homogametyczną – samiec. Dlatego kurczak otrzymuje od ojca jedyny chromosom X i jeśli od niego zależy produkcja jaj, wszystko jest jasne. Ta interpretacja może wyjaśnić mechanizm chromosomowy tego zjawiska u ptaków, ale nie ma już zastosowania w przypadku ssaków. Zaskakujące jest także to, że cechy występujące wyłącznie u płci żeńskiej (instynkt wylęgowy, wczesna dojrzałość i znoszenie jaj u kury czy wydajność mleka i ilość tłuszczu mlecznego u krowy), które – jak się wydaje – powinny być przekazywane przez matkę, są jednak w większym stopniu przekazywane przez ojca.

Hybrydyzacja międzygatunkowa i międzyrodzajowa

Hybrydyzację międzygatunkową często obserwuje się zarówno w naturze, jak i podczas uprawy człowieka (w niewoli) u wielu gatunków roślin i zwierząt. W naturze na obszarach kontaktu blisko spokrewnionych gatunków mogą tworzyć się tzw. „strefy hybrydowe”, w których hybrydy liczebnie przeważają nad formami rodzicielskimi.

Międzygatunkowa hybrydyzacja introgresywna jest powszechna u rozwielitek. W niektórych letnich populacjach rozwielitek dominują mieszańce, co utrudnia określenie granic gatunków.

Dobrze znana eksperymentalna hybryda Rafanobrassica ( Raphano-brassica) uzyskał G.D. Karpechenko krzyżując rzodkiewkę z kapustą. Oba gatunki należą do różnych rodzajów i mają 18 chromosomów. Hybryda uzyskana w wyniku podwojenia liczby chromosomów (36) była zdolna do rozmnażania, ponieważ w procesie mejozy chromosomy rzodkiewki i kapusty zostały sprzężone z własnym rodzajem. Posiadał pewne cechy każdego z rodziców i utrzymywał je w czystości podczas rozmnażania.

Hybrydy międzyrodzajowe (zarówno te naturalne, jak i te uzyskane przez hodowców) znane są także w rodzinach zbóż, róż, cytrusów, storczyków itp. Zatem heksaploidalny genom pszenicy zwyczajnej powstał w wyniku połączenia diploidalnych genomów dwóch przodków gatunków pszenicy i jeden gatunek z bliskiego rodzaju Aegilops ( Egilops).

Mieszańce w nomenklaturze botanicznej

Hybrydowe taksony roślin nazywane są nototaksami.

• Hybrydyczność jest wskazywana za pomocą znaku mnożenia „×” lub dodania przedrostka „notho-” do terminu rangi taksonu.
• Hybrydyczność między taksonami jest sygnalizowana poprzez umieszczenie „×” pomiędzy nazwami tych taksonów. Zaleca się umieszczenie nazw we wzorze w kolejności alfabetycznej. Kierunek skrzyżowania można oznaczyć symbolicznymi znakami płci (♂ i ♀).
  Przykład: Phalaenopsis amabilis () Blum × Afrodyta Phalaenopsis Rchb.f.
• Można nadać imiona mieszańcom dwóch lub większej liczby taksonów. W tym przypadku znak „×” umieszcza się przed nazwą mieszańca międzygatunkowego lub przed epitetem w nazwie mieszańca międzygatunkowego. Przykłady:
• Nie można wyznaczyć nototaksonu, jeśli co najmniej jeden z jego taksonów rodzicielskich jest nieznany.
• Jeżeli z jakiegoś powodu zamiast znaku „×” zostanie użyta litera „x”, wówczas między tą literą a epitetem można wstawić jedną literę odstępu, jeśli pozwoli to uniknąć dwuznaczności. Litera „x” musi być mała.
• Notogeneryczna nazwa hybrydy dwóch lub więcej rodzajów jest albo skróconą formułą, w której zwyczajowe nazwy rodzajów rodzicielskich łączy się w jedno słowo, albo pochodzi od nazwiska badacza lub ogrodnika, który badał tę grupę. Przykłady:
  • × Rhynchosophrocattleya (= Ryncholaelia × Zapalenie sofroniczne × Cattleya)
  • × Vuylstekeara (= Cochlioda × Miltonia × Odontoglosum). Rodzaj został zarejestrowany w 1911 roku przez słynnego belgijskiego kolekcjonera i hodowcę storczyków Charlesa Vuylsteke (1844-1927).
• Taksony uważane za hybrydowe pochodzenia nie muszą być oznaczane jako nototaxa. Przykłady:

Hybrydy w produkcji roślinnej

Tworząc nowe odmiany roślin uprawnych, mieszańce uzyskuje się metodami ręcznymi (ręczne zapylanie, usuwanie wiech), chemicznymi (gametocyd) lub genetycznymi (samozgodność, męskosterylność). Powstałe komponenty można zastosować w różnych systemach kontrolowanych przejazdów. Celem hodowcy jest wykorzystanie heterozji, czyli żywotności mieszańca, która wydaje się przynosić największy efekt w pokoleniu F1, w celu uzyskania pożądanej przewagi w plonowaniu lub innych cech w powstałym pokoleniu lub hybrydzie. Ta heterozja jest szczególnie wyraźna w krzyżówkach pomiędzy liniami wsobnymi, ale może również wykazywać przewagę w innych systemach.

Hybryda uzyskana w wyniku pojedynczego skrzyżowania dwóch linii wsobnych jest zwykle bardzo jednolita. Fakt heterozygotyczności nie ma żadnych konsekwencji, ponieważ zwykle nie prowadzi się dalszego rozmnażania poza pokolenie F1, a odmiana jest utrzymywana poprzez wielokrotne powroty do kontrolowanego krzyżowania linii rodzicielskich.

Hybrydy w zoologii

Sterylność mieszańców

Niekorzystne interakcje między genami cytoplazmatycznymi i jądrowymi prowadzą również do bezpłodności mieszańców międzygatunkowych w różnych grupach roślin i zwierząt.

Gatunki roślin i zwierząt często różnią się translokacjami, inwersjami i innymi rearanżacjami, które w stanie heterozygotycznym powodują półsterylność lub sterylność. Stopień sterylności jest proporcjonalny do liczby niezależnych rearanżacji: zatem heterozygotyczność dla jednej translokacji daje 50% sterylności, dla dwóch niezależnych translokacji - 75% sterylności itd. O sterylności roślin decyduje gametofit. U heterozygot z powodu rearanżacji chromosomów w wyniku mejozy powstają jądra potomne, które noszą braki i duplikacje w niektórych obszarach; Takie jądra nie wytwarzają funkcjonalnych ziaren pyłku i zalążków. Sterylność chromosomowa tego typu jest bardzo powszechna u mieszańców międzygatunkowych roślin kwiatowych.

Przebieg mejozy u hybrydy może zostać zakłócony przez czynniki genetyczne lub różnice w strukturze chromosomów. Zarówno bezpłodność genetyczna, jak i chromosomalna może wyrażać się w nieprawidłowym przebiegu mejozy. Ale rodzaje aberracji mejotycznych są różne. Sterylność genetyczna jest powszechna u mieszańców zwierzęcych, a sterylność chromosomowa jest powszechna u mieszańców roślinnych. Analiza genetyczna niektórych międzygatunkowych mieszańców roślin pokazuje, że często u jednego mieszańca obserwuje się zarówno sterylność chromosomową, jak i genową.

Zniszczenie hybryd

W przypadkach, gdy pewna hybryda międzygatunkowa jest wystarczająco żywotna i zdolna do rozmnażania, pokolenia jej potomków będą obejmować znaczną część osobników niezdolnych do życia, nieżywych, sterylnych i półsterylnych. Te typy reprezentują nieudane produkty rekombinacji powstałe w wyniku hybrydyzacji międzygatunkowej. To tłumienie mocy i płodności u potomstwa hybrydowego nazywa się rozkładem hybrydy. Niszczenie mieszańców jest ostatnim ogniwem w ciągu barier uniemożliwiających międzygatunkową wymianę genów.

Rozpad hybryd niezmiennie występuje u potomstwa mieszańców międzygatunkowych u roślin, gdzie jest łatwiejszy do zaobserwowania niż w przypadku większości krzyżówek zwierzęcych.

Hybrydy o własnych nazwach

• Bester - (na podstawie pierwszych sylab słów bieługa i sterlet), hybryda uzyskana sztucznie w ZSRR w wyniku skrzyżowania bieługi ze sterletem w 1952 roku. Łączy szybki wzrost bieługi z wczesnym dojrzewaniem sterletu. Owocne, długość do 180 cm, waga ponad 30 kg.
• Wolffin to hybryda delfina butlonosego i małego orki.
• Zebroid jest hybrydą powstałą ze skrzyżowania zebry i konia domowego.
• Zebrul jest hybrydą powstałą ze skrzyżowania zebry i osła.
• Bizon to hybryda żubra i żubra.
• Kama, czyli wielbłąd, jest hybrydą dromadera i lamy.
• Kidas (kidus) to hybryda kuny sobolowej i sosnowej.
• Delfin orka jest hybrydą samicy delfina butlonosego i samca orki czarnej.
• Papuga czerwona to ryba akwariowa, hybryda rodziny pielęgnic.
• Lampart – hybryda samicy lamparta afrykańskiego i lwa
• Leopon to hybryda samca lamparta i lwicy.
• Liger Pantera Leo) i tygrysy ( Pantera tygrysia).
• Liliger - hybryda ze skrzyżowania lwa ( Pantera Leo) i ligresy
• Osłomuł jest hybrydą powstałą ze skrzyżowania ogiera i osła.
• Mezhnyak to hybryda cietrzewia i cietrzewia.
• Muł jest krzyżówką osła i konia.
• Mullard to hybryda uzyskana ze skrzyżowania kaczorów piżmowych z kaczkami pekińskimi białymi, orpingtonowymi, rouenskimi i białymi allierami.
• Nar jest hybrydą jednogarbnych i dwugarbnych wielbłądów.
• Peasley (grolar) - hybryda niedźwiedzia polarnego i brunatnego
• Tigon jest hybrydą powstałą ze skrzyżowania tygrysa i lwicy.
• Tumak jest hybrydą zająca białego i zająca brunatnego.
• Khainak (Zo) to hybryda jaka i krowy.
• Honorik to hybryda fretki i norki europejskiej.
• Jagopard to hybryda jaguara i lamparta.

Hybrydy z rodziny storczyków

Wiele gatunków tego samego rodzaju, a nawet przedstawicieli różnych rodzajów, łatwo krzyżuje się ze sobą, tworząc liczne hybrydy zdolne do dalszego rozmnażania. Większość hybryd, które pojawiły się w ciągu ostatnich 100 lat, została stworzona sztucznie przy użyciu celowania

W ostatnich latach w sprzedaży pojawiła się ogromna liczba nasion warzyw i kwiatów hybrydowych F1. Jednak to z nimi wiąże się najwięcej pytań. Dlaczego np. opakowania nasion F1 są dużo droższe od „zwykłych” odmian, a zawierają bardzo mało nasion (5–10 sztuk)? Dlaczego ich opisy są szczególnie kuszące - „stabilny”, „produktywny”, „wysoce dekoracyjny”, „wielkokwiatowy” itp.? Zdarza się, że sprzedawcy ostrzegają: „Nie można zbierać własnych nasion z mieszańców, bo w przyszłości nastąpi podział”. Wreszcie, czasami od ogrodników-amatorów słyszy się, że „hybrydy to prawdopodobnie to samo, co rośliny transgeniczne, są niebezpieczne dla zdrowia”. Dowiedzmy się, czym właściwie są hybrydy?

Najważniejszą cechą odmiany jest jej zdolność do zachowania wszystkich swoich pozytywnych i negatywnych właściwości u następnego potomstwa. Pozyskując i przechowując nasiona roślin pospolitej odmiany, zwłaszcza z roślin warzywnych samozapylających (pomidor, groch, fasola) lub częściowo samozapylających (papryka, bakłażan, sałata, fasola), w kolejnym potomstwie otrzymamy rośliny o prawie dokładnie ten sam zestaw cech. Ta zdolność do przekazywania wszystkich swoich właściwości potomstwu ułatwia utrzymanie i rozmnażanie, nawet na osobistej działce, odmian roślin samopylnych. Jednak przy masowym skupie nasion, gdy nie stosuje się regularnej selekcji najlepszych roślin dla danej odmiany, w ciągu 3-5 lat możliwa jest utrata niektórych cech charakterystycznych dla danej odmiany. Jak mówią plantatorzy warzyw, odmiana ulega degeneracji. Dlatego jeśli masz ugruntowaną produkcję nasion odmian, nawet samozapylających roślin warzywnych, raz na 3-5 lat musisz kupić elitarne nasiona wybranej odmiany w specjalistycznym sklepie ogrodniczym.
O wiele trudniejsze, ale także całkiem możliwe, jest rozmnażanie lub utrzymywanie różnorodności dowolnych zapylających krzyżowo roślin warzywnych - ogórka, kapusty, cukinii, marchwi, buraków, dyni, arbuza itp. Tutaj obecność pobliskich roślin kwitnących inna odmiana danej uprawy (np. na działce własnej) prowadzi do zapylenia krzyżowego, a w konsekwencji do częściowej lub całkowitej utraty cech charakterystycznych dla danej odmiany. Im bliżej siebie znajdują się dwie różne odmiany, tym częściej następuje zapylenie krzyżowe. Jednocześnie w potomstwie, które otrzymujemy, występuje mieszanina cech dwóch, trzech lub więcej odmian, w efekcie zanika odmiana i mamy zestaw roślin o zupełnie innych cechach i właściwościach oraz niskiej produktywności. Pszczoła lub trzmiel przenoszący pyłek przelatuje swobodnie z kwiatka na kwiatek na odległość do 2000 m.
Dlatego rozmnażanie nawet prostych odmian zapylających krzyżowo na własnej działce wymaga specjalnej wiedzy z biologii kwitnienia konkretnej rośliny. Jeśli zostanie zaobserwowana izolacja przestrzenna lub inna, a także wymuszone samozapylenie, wówczas dobrze dobrana odmiana w następnym potomstwie zasadniczo zachowa wszystkie swoje nieodłączne właściwości. Zatem w przypadku prostej odmiany możliwe jest uzyskanie i zebranie nasion w ciągu kilku lat, z których wyrosną rośliny zachowujące wszystkie swoje główne cechy.
Odmiana hybrydowa lub hybryda F1 rozmnaża się zupełnie inaczej. Już dwa wieki temu było wiadomo, że podczas krzyżowania dwóch różnych odmian zauważalnie zwiększa się wielkość roślin u potomstwa, przyspiesza się ich wzrost i rozwój, wzrasta wczesne dojrzewanie i produktywność. Zjawisko to, czyli wzrost żywotności potomstwa uzyskanego w wyniku krzyżowania dwóch różnych odmian, nazywa się heterozją. Im bardziej kontrastujące są odmiany rodzicielskie, tym bardziej różnią się od siebie, tym większa jest heterozja.
Praktyczne wykorzystanie zjawiska heterozji rozpoczęło się w latach 20-30 ubiegłego wieku. Selekcję heterotyczną przeprowadza się dla wszystkich roślin warzywnych i uzyskuje się mieszańce F1, które znajdują szerokie zastosowanie w produkcji. W krajach o rozwiniętym rolnictwie zwykłe odmiany praktycznie nie są uprawiane w uprawie warzyw. Zostały one powszechnie zastąpione hybrydami F1. Na naszym chronionym gruncie, gdzie liczy się każdy metr powierzchni, wykorzystuje się wyłącznie hybrydy F1 ogórka i pomidora.

HYBRYDY F1 I F2.
Mieszaniec to potomstwo powstałe w wyniku skrzyżowania dwóch genetycznie odmiennych form rodzicielskich: gatunku, linii, odmiany itp. W rolnictwie z reguły wykorzystuje się mieszańce pierwszego pokolenia (tj. pierwsze potomstwo krzyżujących się rodziców), co oznacza się przez Łacińska litera F i cyfra 1. Jeśli zbierzesz nasiona od mieszańców F1 i zasiejesz je, to w przyszłym roku wyrosną hybrydy drugiej generacji, czyli F2 (to oznaczenie można znaleźć na workach z nasionami kwiatów).

JAKIE SĄ ICH ZALETY? Różni rodzice wykorzystani do krzyżowania mogą mieć pewną przewagę (np. jeden jest odporny na choroby, drugi wcześnie dojrzewa), a powstała hybryda będzie miała obie zalety jednocześnie (w tym przypadku będzie zarówno wcześnie dojrzewająca, jak i odporna na choroby). Zatem specjalnie dobierając rodziców do krzyżowania, można uzyskać hybrydy o zestawie określonych pozytywnych cech, których nie posiada „zwykła” odmiana. Hybrydy F1 charakteryzują się wysokim stopniem przystosowania do niesprzyjających czynników. Wczesną wiosną, przy nagłych zmianach temperatury powietrza lub letnim upale, hybrydy F1 rozwijają się znacznie lepiej niż odmiany konwencjonalne. Wysoki poziom adaptacji do niekorzystnych czynników przyczynia się do niezmiennie wysokich plonów.

Równie ważnym wymaganiem dla mieszańców F1 jest ich genetyczna odporność na choroby i szkodniki. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku uprawy warzyw w szklarniach foliowych. Specyficzny mikroklimat gleb chronionych oraz długotrwała uprawa jednej lub dwóch roślin w jednym miejscu prowadzą do znacznego nagromadzenia chorobotwórczej mikroflory i fauny. Chemiczne metody zwalczania chorób i szkodników w chronionych glebach nie zawsze są skuteczne i niezawodne. Ponadto owoce pomidora lub ogórka przeznaczone do spożycia na świeżo nie powinny zawierać pozostałości pestycydów. Dlatego odporność genetyczna mieszańców F1 na choroby, ze względu na połączenie cech dwóch linii rodzicielskich, jest zawsze wyższa niż w przypadku odmian konwencjonalnych. Uzyskano już hybrydy pomidora F1 wykazujące odporność grupową na trzy do czterech chorób (wirus mozaiki tytoniowej, brunatna plamistość liści, fusarium, verticillium) oraz nicienie korzeniowe i są one wykorzystywane w produkcji.

Po nasiona idź tylko do specjalnego sklepu.

W odróżnieniu od odmian konwencjonalnych, nie wolno zbierać nasion z roślin hybrydowych. W wyniku podziału potomstwo okazuje się tak różnorodne i niejednorodne, że nie można mówić o wysokiej wydajności. Jedyną ich wadą jest to, że nasiona mieszańców F1 trzeba każdorazowo kupić w sklepie.
Nie da się samodzielnie pozyskać nasion hybrydowych w przydomowym ogrodzie bez posiadania oryginalnych linii rodzicielskich. Dlatego jeśli widzisz nasiona hybryd F1 w sprzedaży od prywatnych handlarzy, prawdopodobnie nie jest to prawdą. Kupując nasiona hybrydowe na rynku, ryzykujesz swoje zbiory.
Teraz o cenie nasion hybrydowych F1. Wszelkie prace związane z krzyżowaniem dwóch linii rodzicielskich w celu uzyskania nasion hybrydowych zwykle wykonuje się ręcznie w chronionym gruncie. Przykładowo w uprawie pomidora przy uzyskiwaniu mieszańców F1 należy wykastrować (czyli usunąć pręciki) wszystkie otwierające się kwiaty na linii matecznej, zebrać pyłek z otwartych kwiatów linii ojcowskiej za pomocą wibratora i bardzo ostrożnie nałóż go kilka razy (w ciągu dwóch do trzech dni) na znamię słupka. Prace nad produkcją nasion hybrydowych trwają codziennie przez dwa do trzech miesięcy. Jedna osoba może uzyskać w sezonie zaledwie 3-4 kg nasion pomidora hybrydowego. Dlatego cena nasion hybrydowych jest kilkukrotnie wyższa niż cen nasion odmian konwencjonalnych. Dla kupującego koszt nasion stanowi zaledwie 0,5-1% kosztu powstałego produktu i jest uzasadniony w zbiorach. Powstaje jednak pytanie:

Dlaczego tego potrzebujemy?

Człowiek zawsze dążył do uzyskania większego plonu z jednostki powierzchni.
Wraz z rozwojem technologii uprawy produktów rolnych zmieniają się wymagania dotyczące odmian. Dlatego wraz z pojawieniem się kombajnów wymagane były odmiany o owocach odpornych na kontakt z częściami mechanicznymi kombajnu. Wraz z rozwojem przemysłu przetwórczego pojawiło się zapotrzebowanie na odmiany, których owoce idealnie nadają się do różnych metod przetwórstwa (konserwowanie, produkcja past, suszenie, zamrażanie itp.). Wraz ze wzrostem powierzchni chronionych gleb konieczne stało się stworzenie specjalnych odmian dla tych warunków uprawy.
Rozwój powiązań gospodarczych i handlu pomiędzy różnymi regionami i krajami w celu zapewnienia całorocznych dostaw świeżych warzyw i owoców przyczynił się do powstania odmian dobrze znoszących transport, a jednocześnie zachowujących wysokie walory handlowe.

Jak widać, tworzenie nowych odmian jest obiektywną koniecznością dla pomyślnego rozwoju tradycyjnego rolnictwa i przemysłu przetwórczego. Profesjonalni hodowcy pracują wyłącznie z hybrydami podczas uprawy warzyw i kwiatów.

Kierunek biodynamiczny rolnictwa nie wykorzystuje i nie uznaje mieszańców, stwierdzając, że ich jakość i wartość odżywcza dla człowieka są kwestiami kontrowersyjnymi. Zastosowanie mieszańców w kwiaciarni jest całkowicie uzasadnione: przewyższają odmiany pod względem zwartości, obfitego kwitnienia i gamy kolorów. Niezależnie od tego, czy konieczne jest uprawianie hybryd warzywnych na własne potrzeby, niech każdy sam zdecyduje.

Samochód hybrydowy to pojazd, który wyposażony jest nie w konwencjonalny silnik spalinowy, ale w tzw. hybrydowy zespół napędowy. Zasadnicza różnica pomiędzy samochodami hybrydowymi polega na tym, że pojazdy tego typu napędzane są za pomocą kilku źródeł energii: cieplnej i elektrycznej. Innymi słowy, samochód hybrydowy ma na pokładzie kilka rodzajów silników, które napędzają pojazd.

Jeśli chodzi o samą koncepcję silnika hybrydowego, termin ten przez wielu jest błędnie rozumiany jako specjalna elektrownia. W rzeczywistości przez „hybrydę” należy rozumieć kilka silników różnych typów, które są połączone w złożony, ujednolicony system przekształcania różnych źródeł energii w użyteczną pracę. We współczesnym przemyśle motoryzacyjnym samochody hybrydowe wyposażane są w dwa rodzaje jednostek napędowych: silnik elektryczny sprzężony jest z silnikiem spalinowym.

Przeczytaj w tym artykule

Główne zalety i wady samochodów hybrydowych

Jednym z pierwszych osiągnięć był schemat, w którym każda z elektrowni jest uruchamiana pod pewnymi warunkami. Jeśli samochód stoi na biegu jałowym lub porusza się z małą prędkością, koła obracane są przez silnik elektryczny. Aby przyspieszyć i dalej utrzymywać prędkość, podłączony jest silnik benzynowy. Późniejszy rozwój technologii doprowadził do tego, że w hybrydach istnieje kilka opcji realizacji interakcji konwencjonalnego silnika i silnika elektrycznego. Taka interakcja może być:

• spójny;
• równoległy;
• szeregowo-równolegle;

Interakcja sekwencyjna

Obwód sekwencyjny przypomina samochody elektryczne, ponieważ ruch pojazdu realizowany jest poprzez działanie silnika elektrycznego. Silnik spalinowy w tej konstrukcji jest podłączony do generatora, z którego moc generatora jest dostarczana do samego silnika elektrycznego, a akumulator jest również ładowany równolegle. Często na jednym ładowaniu akumulatora litowo-jonowego o zwiększonej pojemności można przejechać około 50 km. trasę, po której uruchamiany jest silnik spalinowy, co wydłuża określony odcinek aż 10-krotnie (około 500 km.)

Interakcja równoległa

Hybrydy z równoległym współdziałaniem instalacji sugerują możliwość zarówno oddzielnej pracy silnika spalinowego i elektrycznego, jak i jednoczesnej pracy. Konstrukcja ta jest realizowana poprzez połączenie jednostki elektrycznej, silnika spalinowego i przekładni za pomocą specjalnych sprzęgieł. Takie samochody hybrydowe otrzymują silnik elektryczny małej mocy, który nie tylko napędza samochód, ale także dostarcza moc podczas przyspieszania. Często taki silnik elektryczny jest rozrusznikiem i generatorem samochodowym, strukturalnie zajmującym pozycję pośrednią między silnikiem spalinowym a skrzynią biegów.

Interakcja szeregowo-równoległa

W tej konstrukcji silnik spalinowy i silnik elektryczny są połączone za pomocą przekładni planetarnej. Cechą tego schematu realizacji jest to, że każdą elektrownię można włączać i wyłączać, dostarczając jednocześnie minimalną lub maksymalną moc na koła. Ponadto określona moc jest dostarczana osobno lub jednocześnie. Ten projekt obwodu zawiera generator, który zasila hybrydowy silnik elektryczny.

Liderem na rynku samochodów hybrydowych jest dziś Toyota Corporation, która wykorzystuje wdrożenie szeregowo-równoległe o nazwie Hybrid Synergy Drive.

Silnik elektryczny, silnik spalinowy i generator są połączone we wspólny układ za pośrednictwem przekładni planetarnej. Silnik spalinowy wytwarza minimalną moc w „dolnym” zakresie (cykl Atkinsona), co pozwala zaoszczędzić paliwo. Samochód hybrydowy z takim schematem interakcji zakłada:

1. Ekonomiczny tryb jazdy wyłącznie na napędzie elektrycznym przy wyłączonym silniku spalinowym, podczas którego silnik elektryczny zasilany jest z akumulatora.
2. Utrzymanie zadanej prędkości obrotowej poprzez rozdział mocy silnika spalinowego na koła i generator, z którego zasilany jest pracujący równolegle silnik elektryczny. Bateria jest również ładowana.
3. Tryb intensywnego przyspieszania i dużych obciążeń, gdy silnik spalinowy i silnik elektryczny pracują równolegle. W tym trybie silnik elektryczny zasilany jest z akumulatora, bez konieczności pobierania prądu z generatora.

Działanie hybryd: obalanie mitów

• Samochody hybrydowe to produkt nowy, który nie został w pełni udoskonalony i ma wiele mankamentów. To mit, gdyż marka Toyota od niemal 20 lat zajmuje się masową produkcją modeli hybrydowych na pełną skalę.
• Hybrydom kończy się akumulator, co prowadzi do problemów. To prawda, ale tylko częściowo. Na początkowych etapach rozwoju technologii zdarzały się podobne przypadki, jednak dziś wysoce precyzyjna elektronika nie pozwala na głębokie rozładowanie akumulatora.
• Samochody hybrydowe psują się częściej, są drogie i trudne w naprawie. To mit, ponieważ samochody hybrydowe są nie mniej niezawodne w działaniu niż konwencjonalne silniki spalinowe z silnikiem wysokoprężnym i benzyną. Większość stacji serwisowych kompleksowo obsługuje hybrydy na równi z samochodami konwencjonalnymi. Ponadto skrzynia biegów w hybrydach eliminuje obecność sprzęgieł ciernych, co czyni taką skrzynię biegów prostą i niezawodną, ​​czego nie można powiedzieć o różnych typach automatycznych skrzyń biegów. Jeśli chodzi o silniki spalinowe, silnik w hybrydach często pracuje na niskich obrotach i nie osiąga szczytowych obciążeń. Jeśli weźmiemy pod uwagę również cykl Atkinsona, wówczas żywotność silnika hybrydowego jest znacznie większa niż silnika konwencjonalnego.
• Silnik spalinowy hybrydy ma mniejszą moc, takie samochody tracą dynamikę w porównaniu do swoich odpowiedników. Tak, moc silników spalinowych w hybrydach jest mniejsza, ale dzięki dodaniu silnika elektrycznego łączna moc jednostek znacznie przewyższa moc konwencjonalnych analogów z jednym silnikiem benzynowym.
• Spalanie samochodu hybrydowego w praktyce nie różni się zbytnio od samochodu konwencjonalnego. Jest to częściowo prawdą, ponieważ wskaźnik zużycia samochodów hybrydowych zależy bezpośrednio od trybów jazdy. Aby osiągnąć maksymalną wydajność należy zmienić styl jazdy na powolną, spokojną i płynną, unikając przyspieszania, aktywnego dławienia itp. Innymi słowy, mocne naciśnięcie pedału gazu wyda systemowi sterującemu polecenie uruchomienia silnika spalinowego.

Ideą oszczędzania paliwa w samochodach hybrydowych jest jak najdłuższa jazda na napędzie elektrycznym z naładowanym akumulatorem z prędkością do 60 km/h, co często jest wystarczające w gęstym ruchu miejskim. Trzeba też dodać, że system bierze pod uwagę dużą liczbę czynników: temperaturę zewnętrzną, stopień nagrzania silnika spalinowego i poziom naładowania akumulatora, jazdę w dół lub pod górę itp. W różnych warunkach hybryda może korzystać z silnika spalinowego lub poruszać się wyłącznie na energii elektrycznej.

• Akumulator do hybrydy jest trudno dostępny na rynku, a akumulator zajmuje dużo miejsca w bagażniku samochodu. To mit, ponieważ akumulatory do hybryd są zawsze dostępne na zamówienie w sklepach motoryzacyjnych, a szeroki wybór jest również w różnych zasobach internetowych. Jeśli chodzi o przestrzeń, akumulator nie zajmuje praktycznie żadnej przestrzeni użytkowej w bagażniku.
• Do samochodu hybrydowego nie można zatankować gazu. To mit, gdyż światowi producenci produkują sprzęt kompatybilny z samochodem hybrydowym.

Przeczytaj także

Jak samodzielnie umyć i wysuszyć silnik za pomocą improwizowanych środków. Podstawowe wskazówki i triki dotyczące bezpiecznego samodzielnego mycia silnika.

Często na opakowaniach nasion widnieje tajemniczy napis w nazwie odmiany F1 . Ci, którzy znają sekretne znaczenie tych symboli, często wolą je przyjmować niż zwykłe odmiany. Co jest w nich takiego wspaniałego i czym są – hybrydami F1?

Po pierwsze, czym w ogóle jest hybryda?

Hybrydowy(łac. hybrida - krzyż) - organizm (komórka) powstały w wyniku skrzyżowania genetycznie różnych form. Hybrydy mogą być wewnątrzgatunkowe lub, jeśli zostały uzyskane w wyniku krzyżowania różnych gatunków, odległe. Mieszańce F1 uzyskuje się poprzez sztuczne zapylenie kwiatów różnych odmian tego samego gatunku.

Hybrydy F1 są efektem pracy hodowców. Najpierw przeprowadzana jest staranna selekcja roślin rodzicielskich. Muszą to być odmiany tego samego gatunku o najbardziej przeciwnych cechach. Na przykład jedna odmiana jest bardzo odporna na zimno, ale źle znosi suszę, podczas gdy inna, wręcz przeciwnie, jest odporna na suszę, ale w ogóle nie toleruje zimna. W wyniku krzyżowania tak przeciwnych odmian pojawia się silne genetycznie i przystosowane potomstwo.

W tym właśnie tkwi tajemnica nazwy F1; to jest skrót od wypełnienie 1. W tłumaczeniu z łaciny filli oznacza dziecko. Okazuje się więc, że F1 jest dzieckiem pierwszej generacji. Odpowiednio F2, F3, F4 itd. - to kolejne generacje tej hybrydy.

Ale najcenniejsze są F1. W wyniku krzyżowania pierwsze potomstwo otrzymuje od rodziców wszystko, co najlepsze. Jeśli jeden z rodziców był płodny, a drugi odporny na choroby, wówczas pierwsze potomstwo „będzie w stanie” spełnić jedno i drugie. Jednakże w kolejnych pokoleniach mogą zacząć pojawiać się najsłabsze strony roślin rodzicielskich. Już w drugiej generacji hybryda może stracić wszystkie swoje cenne cechy. W niektórych przypadkach może nawet pojawić się mutacja. Dlatego nie zaleca się zbierania nasion z roślin wyhodowanych z mieszańców F1.

Czasami hybrydy F1 są nawet lepsze od swoich rodziców pod wieloma pozytywnymi cechami. Ten cud się nazywa heteroza i hybrydy, odpowiednio, heterotyczny. Należy to zaznaczyć na opakowaniu.

Oczywiście nasiona F1 są 2-3 razy droższe niż zwykłe nasiona odmianowe. Wynika to zarówno z ogromnych kosztów hodowców związanych z selekcją roślin rodzicielskich, jak i z faktu, że mieszańce wytwarzają stosunkowo mniej nasion niż odmiany konwencjonalne. Ale najczęściej wysoki koszt jest uzasadniony. Większość hybryd F1 jest znacznie lepsza od swoich „niehybrydowych” odpowiedników. Są bardziej odporne na niekorzystne warunki środowiskowe, choroby i szkodniki, dają obfite plony i ogólnie lepiej się rozwijają.

Z reguły wszystkie hybrydy F1 są patentowane, a rośliny rodzicielskie są utrzymywane przez autorów w ścisłej tajemnicy. Zatem każda hybryda jest wyjątkowa na swój sposób i przynosi autorowi dobry zysk. Ale tak jak nie wszystko złoto, co się świeci, tak nie każda torebka z etykietą F1 zawiera nasiona wysokiej jakości. Hybryda może po prostu zakończyć się niepowodzeniem lub wyprodukować bardzo wolno kiełkujące nasiona. Czasami pozbawieni skrupułów sprzedawcy nasion zastępują nasiona F2, F3 itp. zamiast F1.

Łagodna hybryda BMW 7 ActiveHybrid: silnik elektryczny wspomaga silnik spalinowy

Koncepcja w pełni hybrydowa: BMW X6 ActiveHybrid może całkowicie polegać na silniku elektrycznym

Słowo „hybryda” pochodzi z łaciny i oznacza coś o mieszanym pochodzeniu lub łączącym różne elementy. W zastosowaniu do technologii motoryzacyjnej odnosi się do pojazdu z dwoma rodzajami układu napędowego. Zwykle jest to silnik spalinowy i silnik elektryczny.

W lekkich instalacjach hybrydowych silnik elektryczny służy wyłącznie jako silnik pomocniczy dla silnika spalinowego (ICE). Ale w pełnoprawnej instalacji hybrydowej silnik spalinowy jest wydajniej sprzężony z silnikiem elektrycznym. Co więcej, zastosowany silnik elektryczny jest dość mocny, zdolny do samodzielnego napędzania samochodu przy niskich prędkościach.

Dla współczesnych producentów samochodów „pojazd hybrydowy” oznacza coś więcej niż tylko integrację silnika elektrycznego z układem napędowym. To „inteligentne” sterowanie przepływem energii w samochodzie. Efektywne połączenie silników spalinowych z silnikami elektrycznymi zmniejsza zużycie paliwa, emisję spalin, poprawia dynamikę i komfort jazdy. Dobrym tego przykładem jest luksusowe BMW 7 ActiveHybrid, o którym mówiliśmy w artykule „Aktywne hybrydy”. Obecnie projektanci samochodów opracowują pięć głównych typów samochodów hybrydowych.

Spójny. W takim układzie hybrydowym silnik spalinowy pracuje w najbardziej ekonomicznym trybie, wyłącznie w celu ładowania akumulatora silnika elektrycznego. Sam samochód napędzany jest silnikiem elektrycznym.

Równoległy. W takiej hybrydzie silnik spalinowy i silnik elektryczny działają niezależnie od siebie i w zależności od typu (mild lub full hybrid) mogą napędzać samochód jednocześnie lub na zmianę.

Miękki. W tym przypadku tradycyjny rozrusznik i alternator zostały całkowicie zastąpione silnikiem elektrycznym, który służy do uruchamiania i konserwacji silnika. Pomaga to zwiększyć dynamikę pojazdu i zmniejszyć zużycie paliwa o około 15%. Silnik elektryczny i akumulatory nie są przeznaczone do samodzielnego napędzania pojazdu. Ale dzięki temu możliwe jest znaczne uczynienie ich lżejszymi i tańszymi w porównaniu z elementami pełnej hybrydy. BMW 7 ActiveHybrid wykorzystuje właśnie koncepcję łagodnej hybrydy.

Pełny. W układach w pełni hybrydowych samochód może być napędzany silnikiem elektrycznym na każdym etapie ruchu: zarówno podczas przyspieszania, jak i jazdy ze stałą prędkością. Przykładowo w „cyklu miejskim” samochód może wykorzystywać tylko jeden silnik elektryczny. Elementy systemu tej koncepcji są zauważalnie większe, masywniejsze i znacznie trudniejsze w montażu niż w przypadku „łagodnej” hybrydy. Mogą jednak znacznie poprawić dynamikę samochodu. Ponadto korzystanie wyłącznie z energii elektrycznej podczas jazdy po mieście może zmniejszyć zużycie paliwa o 20%. BMW X6 ActiveHybrid to pełna hybryda.

Możliwość ładowania. Pojemność, rozmiar i waga akumulatora zależą od jego przeznaczenia. W ostatnich latach nowe osiągnięcia w tej dziedzinie znacznie rozszerzyły zastosowanie akumulatorów w samochodach. Wysoka pojemność i trwałość sprawiają, że zasilacze Li-Ion i Ni-MH w pełni nadają się do stosowania w pojazdach hybrydowych.