Liczy się każdy litr

Firmy motoryzacyjne wszędzie szukają sposobu na zmniejszenie zużycia paliwa. Liczy się każdy litr, który przemnożony przez miliony aut daje olbrzymie oszczędności. Fenomenem jest Kalifornia, gdzie już co setny pojazd to hybryda. Europa nie ma wyjścia: też musi podążyć tą drogą.

Rekuperacja do bólu

W minionym tygodniu przez Lublin przyjechała karawana BMW. Kilkanaście najnowszych modeli oklejonych logo "EfficientDynamics” zaparkowało w lubelskim salonie BMW. 500 konne maszyny wręcz kusiły do jazdy. Lecz nie ich moc, a technologia była clou wydarzenia.
– Chodzi o to, aby cała moc silnika spalinowego była wykorzystana na jazdę, a odzyskana energia elektryczna napędzał wszystkie urządzenia w samochodzie i silniki elektryczne, które w odpowiednim momencie wspomagają lub nawet chwilowo zastępują konwencjonalny silnik spalinowy – tłumaczył Marek Kawecki, trener w BMW Polska i pokazuje nam potężne, hybrydowe BMW X6 z 5 litowym silnikiem i niezwykle zaawansowanym systemem hybrydowym. – Tutaj nie marnuje się nawet kropla paliwa, a energia wydzielana podczas hamowania jest poddawana REKUPERACJI, czyli odzyskowi, aby naładować dużą baterię, działającą na tej samej zasadzie, jak te w komórkach.
Technologia hybrydowa wcale nie oznacza ustępstw w kwestii radości z jazdy. Można korzystać z hybrydy, nie tracąc nic z dynamiki. Hybryda to nie synonim eko-woła, ale raczej oszczędne, sportowe auta o niezwykłych walorach jezdnych.
5,6 sekundy do setki
Prezentowane w Lublinie BMW ActiveHybrid X6 jest najmocniejszym samochodem hybrydowym na świecie. Ma podwójnie doładowany silnik benzynowy V8 o mocy 407 KM oraz dwie jednostki elektryczne o mocy odpowiednio 91 i 86 KM. Łączna moc maksymalna układu napędowego wynosi 485 KM, a maksymalny moment obrotowy 780 Nm.
– Mimo, że BMW ActiveHybrid X6 spala o 20 proc. mniej paliwa niż tradycyjny model BMW X6, a nie traci w żadnym stopniu na dynamice: auto przyspiesza do setki w 5,6 s. Całkowicie bezemisyjna jazda z wykorzystaniem jedynie silnika elektrycznego możliwa jest do prędkości 60 km/h – tłumaczy Wojciech Żur, szef lubelskiego salonu BMW. – Po jej osiągnięciu silnik benzynowy włącza się, w zależności od zapotrzebowania na moc.
Chcesz mieć układ recyrkulacji?
Pole do inwencji w zakresie nowych rozwiązań jest olbrzymie. Toyota, do której należy Lexus, to jeden z liderów w dziedzinie napędów alternatywnych i hybrydowych. – W nowych modelach hybrydowych stosujemy zmodernizowany sześciocylindrowy, widlasty silnik o pojemności 3,5 litra – mówi Monika Małek z Lexus Polska. Aby zmniejszyć zużycie paliwa i efektywność pracy zastosowaliśmy trzy elementy, które Lexus wprowadził, jako pierwszy: cykl Atkinsona, układ recyrkulacji schładzanych gazów spalinowych (EGR) i układ odzyskiwania ciepła z układu wydechowego (EHR).
Najciekawszym z nich jest cyklu Atkinsona. – To rozwiązanie o polega na tym, że zawory dolotowe zamykają się z pewnym opóźnieniem, co powoduje skrócenie suwu sprężania. Dzięki temu mimo krótszego suwu ssania uzyskujemy dłuższy suw pracy-rozprężania, ograniczając straty w układach dolotowym i wylotowym oraz zwiększając wydajność silnika. W wyniku takiego działania temperatura gazów wylotowych jest niższa niż w przypadku silników tradycyjnych – dodaje Monika Małek. Minusem silników z cyklem Atkinsona jest stosunkowo mały moment przy niskich obrotach. Ale ten mankament jest zniwelowany przez napęd elektryczny, który rozpędza auto od zera.
Pół hybryda, czyli honda CR-Z
Inne podejście do sprawy (a przy okazji kolejny zestaw skomplikowanych pojęć) to najnowsza honda CR-Z.
– To pierwszy samochód, w którym połączono 1.5-litrowy silnik z systemem IMA, co pozwala osiągnąć znaczną oszczędność paliwa, przy zapewnieniu kierującemu dużej przyjemności z jazdy – zapewnia Wiesław Mrozowski, szef salonu Hondy w lubelskim Żaglu.
Mała, półtoralitrowa jednostka napędowa o mocy 114 KM współpracuje z 14-konnym silnikiem elektrycznym, rozwijającym wysoki moment obrotowy – 78 NM – W niskim i średnim zakresie prędkości obrotowych. Tym samym, moc maksymalna i maksymalny moment obrotowy jednostki spalinowej wspomaganej silnikiem elektrycznym to odpowiednio 124 KM i 174 Nm. Dzięki temu zabiegowi poprawia się dynamik jazdy przy niskich obrotach, redukując tym samym zużycie paliwa.
Efekt? Honda CR-Z emituje zaledwie 117 g/km CO2 i zużywa średnio 5 litrów paliwa na 100 kilometrów.
Przyszłość to jednak wodór
Wojciech Żur nie ukrywa, ze hybrydy czy napęd elektryczny to tylko krok pośredni w kierunku napędu wodoworewgo. – Źródło niewyczerpalne i superekologiczne, bo spalinami w tym napędzie jest para wodna – tłumaczy. Takie auta już jeżdżą. Przykładrm jest BMW serii 7 Hydrogen.
Technologia wodorowa stwarza możliwość znacznej redukcji emisji spalin, a zwłaszcza dwutlenku węgla. Pracując w trybie wodorowym, BMW serii 7 Hydrogen emituje prawie wyłącznie parę wodną.
– W odróżnieniu od tradycyjnych paliw wodór, stanowiący część regenerującego się w naturalny sposób cyklu, spełnia wymogi przyszłościowych rozwiązań. Odzyskiwane z biomasy lub za pomocą energii słonecznej, wietrznej lub wodnej zasoby wodoru są praktycznie nieograniczone – tłumaczy Wojciech Żur. W razie konieczności wodór można również wytwarzać przy wykorzystaniu naturalnego gazu, biogazu lub innych podstawowych źródeł energii. – Stopniowe zastąpienie paliw kopalnych wodorem, to nasza przyszłość.


JAK DZIAŁA HYBRYDA
RUSZANIE Z MIEJSCA
W czasie ruszania, jazdy z niewielkimi prędkościami lub podczas zjazdów ze wzniesień bez obciążenia samochód napędzany jest tylko przez silnik elektryczny

JAZDA NORMALNA
W czasie normalnej pracy układu napędowego, układ rozdziału mocy rozdziela moc silnika spalinowego pomiędzy napęd kół pojazdu oraz napęd generatora, który jednocześnie zasila silnik elektryczny oraz ładuje akumulator

SZYBKIE PRZYSPIESZANIE
Samochód napędzany jest z obu silników: silnika spalinowego i silnika elektrycznego

ZWALNIANIE
Podczas zwalniania/hamowania, silnik spalinowy zostaje wyłączony, a silnik elektryczny pracuje jak prądnica napędzana przez toczące się koła. Wytwarzana energia elektryczna magazynowana jest w akumulatorze napędu hybrydowego zespołu napędowego