Mamy kilka pomysłów na hybrydowe napędy w światowej motoryzacji. Po pierwsze – napędy benzynowe łączone z silnikami elektrycznymi, spopularyzowane przez Toyotę, rozwijane także m.in. przez Hondę. Po drugie – jednostka wysokoprężna wspierana przez silnik elektryczny, co z powodzeniem stosuje koncern PSA Peugeot Citroën. Niedawno jednak Grupa PSA zaprezentowała koncepcję HybridAir, która silnik spalinowy połączyła z zespołem napędowym wykorzystującym… powietrze. Wspominaliśmy już na ten temat kilkakrotnie, dziś jednak napiszemy o samochodzie, w którym to już działa! Takie auto będę miał okazję obejrzeć za mniej więcej dwa tygodnie podczas genewskiego salonu samochodowego, dziś jednak napiszę Wam, z czym to się je ;-)
Peugeot pokaże w Genewie prototypowego miejskiego crossovera w napędem HybridAir. To zapowiedź bliskiego przekroczenia granicy spalania 2 litrów na pokonanie 100-kilometrowego dystansu. I to nie w autach niefunkcjonalnych i wyglądających, jakby same uciekły z laboratorium, ale w całkiem normalnym samochodzie, mieszczącym pięć osób, wyglądającym praktycznie jak zwykłe auto, do których przywykliśmy. Samochodzie segmentu B lub C, co oznacza jednocześnie, że nie będzie to droga technologia!
Cel, jaki postawił sobie Peugeot, jest ambitny – średnia emisja dwutlenku węgla wyprodukowanych w 2015 roku samochodów z kroczącym lwem na masce ma wynieść tylko 116 g/km. To o 5,6% mniej, niż wynik Grupy PSA w roku ubiegłym. A warto zaznaczyć, że na obecnym etapie ograniczania emisji uzyskanie tych 6,5 g/km nie jest już proste. Stąd poszukiwanie nowych pomysłów, które nie tylko ograniczą wydalanie dwutlenku węgla, ale i technologie oczyszczające spaliny z innych zanieczyszczeń. Oczywiście przekłada się to także na walkę o minimalizację spalania przez samochody, co w dobie nietanich paliw kopalnych ma znaczenie niebagatelne, zwłaszcza w krajach takich, jak Polska.
Temat najnowszych proekologicznych rozwiązań koncernu PSA poruszaliśmy już w naszych niedawnych tekstach „Jeszcze czystsze diesle PSA”, „HYdole: nowy model hybrydy PSA”, „Hybride Eco, rozwiązanie dostępne masowo”, czy oczywiście przedstawiając paliwowo-powietrzną hybrydę Francuzów w artykule „Rewolucja napędowa w PSA”. Dziś rozwijamy ten ostatni temat.
Jak pokazują efekty sprzedaży, proekologiczne rozwiązania zdobywają swoich zwolenników. Naturalnie w krajach stosujących ulgi podatkowe, bądź funkcjonalne dla właścicieli takich samochodów, o zbyt „czystych” aut jest łatwiej. Ale i w Polsce są fani nowinek technologicznych, którzy nabywają takie auta. W przypadku pojazdów wykorzystujących technologię HYbrid4 koncern PSA sprzedał już 20.000 takich aut. A pamiętać należy, że to relatywnie drogie samochody, bo ich gama obejmuje modele 3008 HYbrid4, 508 RXH, 508 sedan HYbrid4 oraz Citroën DS5 HYbrid4. Teraz jednak, dzięki technologii HybridAir technologie oszczędnego i proekologicznego podróżowania staną się dostępne także dla klientów kupujących mniejsze samochody.
Modelem, który będzie miał okazję prezentować przełomową technologię, będzie miejski crossover 2008. Podobnie, jak 3008-ka obrazowała rozwiązanie HYbrid4, teraz tę samą rolę pełnić będzie auto, które ma szansę stać się rynkowym przebojem. Popyt na SUV-y i crossovery systematycznie wzrasta, więc i 2008 powinien sprzedawać się dobrze. A jeśli otrzyma (a pewnie tak się stanie) to przełomowe źródło zasilania (choć oczywiście nie od początku produkcji), to zyska niebagatelny atut dla Peugeota w ogóle, i dla samego siebie w szczególności. A miejski crossover wydaje się być dla tego typu napędu wręcz idealny – oszczędny w mieście, w którym przez znaczną część czasu pracy może w ogóle nie emitować spalin, oraz przyjazny dla środowiska podczas pozamiejskich przejażdżek na łono natury.
Jak działa HybridAir? Wykorzystuje, jako podstawę, nowoczesny trzycylindrowy silnik benzynowy, ale w sytuacjach zapotrzebowania na moc (i paliwo) wykorzysta sprężone powietrze. Czyli gdy samochód rusza, albo znacząco przyspiesza, do gry wkracza pompa zasilana sprężonym powietrzem, która albo całkowicie zastępuje silnik spalinowy, albo go wspomaga. W efekcie zużycie paliwa znacząco spada.
No dobrze, ale skąd to sprężone powietrze? Przecież nie będziemy podjeżdżać do sklepów komputerowych po małe puszki wykorzystywane przez serwisy komputerowe do czyszczenia elektroniki! Oczywiście, że nie. Samochody używające technologii HybridAir będą miały w tunelu środkowym umieszczony zbiornik na sprężone powietrze, które będzie tam magazynowane przez agregat składający się z silnika i pompy zlokalizowanych pod maską auta. Rolę jednocześnie sterownika dystrybuującego napęd z obu silników oraz tradycyjnej skrzyni biegów pełnić będzie elektronicznie sterowana skrzynia planetarna automatyzująca zmianę przełożeń.
Reszta samochodu jest tradycyjna, co jest wielką zaletą – nie trzeba dokonywać w konstrukcji żadnych rewolucyjnych zmian, by zastosować tę nowatorską technologię. Nawet zbiornik paliwa pozostaje niezmieniony w stosunku do zwykłych, spalinowych wersji.
Technologia HybridAir pozwala na jazdę w jednym z trzech trybów. Wspomniany przed chwilą sterownik tak dobiera ich wykorzystanie, by zapewnić maksymalną wydajność całego zespołu napędowego jednocześnie starając się ograniczyć spalanie, a w efekcie emisję niekorzystnych substancji do atmosfery. Pokrótce omówię teraz każdy z nich.
W trybie AIR (nazywanym też ZEV – Zero Emission Vehicle) pojazd jest napędzany tylko sprężonym powietrzem. Rozprężając się, przesuwa ono tłok, który tłoczy olej wprawiający z kolei w ruch przekładnię planetarną. Auto nie korzysta z silnika spalinowego, dzięki czemu nie zużywa benzyny ani nie emituje żadnych szkodliwych substancji. Ten tryb idealnie nadaje się do używania w mieści.
W trybie BEZNYNA do napędu służy jedynie silnik spalinowy. Grupa PSA proponuje na razie jedynie trzycylindrowe jednostki nowej generacji, które wykorzystują wiele proekologicznych rozwiązań ograniczających spalanie, m.in. są lekkie, zwarte, zastosowano w nich technologie ograniczające tarcie i wynikające z niego straty, specjalne układy chłodzenia pozwalające na szybsze osiąganie właściwej temperatury pracy itp. Silnik 1.2 VTi jest lżejszy od czterocylindrowego odpowiednika o 21 kg i ma tarcie zmniejszone względem niego o 30%. Ten tryb jest idealny do podróży z wysokimi jednostajnymi prędkościami poza miastem, np. na autostradach.
W trybie KOMBINOWANYM mogą jednocześnie pracować oba silniki – spalinowy i powietrzny. Sterownik zapewnia kompromis pomiędzy spalaniem, a wydajnością elastycznie korzystając z oby źródeł energii. Ten tryb wykorzystywany jest głównie podczas ruszania, czy przyspieszania, zarówno w mieście, jak i poza nim.
OK, ale pewnie zapytacie, skąd się bierze sprężone powietrze w zbiorniku, bo na razie pisałem tylko o jego wykorzystaniu. Nie, nigdzie nie trzeba go będzie tankować ;-) Co więcej – przewidziano dwa źródła napełniania zbiornika. Pierwsze, to system odzyskiwania energii kinetycznej powstającej np. podczas hamowania, czy to z wykorzystaniem hamulca, czy tylko stosując tzw. hamowanie silnikiem. Pozwala to na dość skuteczne spowalnianie biegu pojazdu bez konieczności naciskania hamulca (po prostu poprzez puszczenie pedału przyspieszacza), co przekłada się jednocześnie na zmniejszenie zużycia elementów ciernych w hamulcach – klocków i tarcz. A to przyniesie kolejne oszczędności, może niewielkie, ale jednak.
Drugi sposób uzupełniania sprężonego powietrza w zbiorniku polega na wykorzystaniu energii z silnika spalinowego. Jeśli sterownik uzna, że zbiornik jest pusty, przekieruje część napędu na pompę, która spręży powietrze i napełni układ. Żeby było ciekawiej, w obu przypadkach całkowite napełnienia zbiornika sprężonym powietrzem trwa bardzo krótko – raptem 10 sekund!
Ważną cechą technologii HybridAir jest fakt, że można ją bezproblemowo wykorzystywać w bardzo różnych warunkach klimatycznych. Często sceptycy, w tym również nasi Czytelnicy, powątpiewają w sensowność rozwiązania HYbrid4, obawiając się o stan i żywotność akumulatorów w naszych warunkach klimatycznych. W przypadku technologii HybridAir ten problem najzwyczajniej nie występuje. Co więcej – PSA nie wyklucza jego rozwoju i dostosowania do innych zespołów napędowych.
Ważne cechy tej technologii, to fakty, iż:
– w ruchu miejskim aż 80%czasu może się odbywać w trybie zeroemisyjnym AIR zupełnie nie zużywając paliwa;
– umożliwi to oszczędności do 45% paliwa w stosunku do tradycyjnych rozwiązań o podobnych parametrach silnika;
– jazda będzie płynna dzięki zastosowaniu zautomatyzowanej przekładni;
– przestronność i funkcjonalność, a także pojemność zbiornika paliwa, pozostają bez zmian;
– brak obaw o bezawaryjne działanie użytych komponentów.
Spalanie w cyklu homologacyjnym wyniosło średnio 2,9 l/100 km. Przekłada się to na średnią emisję dwutlenku węgla na poziomie 69 g/km.
Projektanci systemu, to mniej więcej 200-osobowy zespół. W trakcie opracowywania tej technologii zgłoszono ponad 80 nowych patentów. Prowadzono ścisłą współpracę z koncernem Bosch oraz agencjami i naukowymi ośrodkami we Francji.
Citroen
KG; grafika: Peugeot
Najnowsze komentarze