|
Koncerny samochodowe
inwestują bardzo duże sumy pieniędzy w
poszukiwanie alternatywnych źródeł zasilania
pojazdów. Oprócz paliw takich jak: wodór, gazy
płynne, metanol, najwięcej nadziei wiąże się z
energią elektryczną.
Podpatrując pociągi
elektryczne możemy dostrzec zalety stosowania
tego typu energii. Pojazdy te łatwo
przyspieszają, nie emitują szkodliwych
związków i są ciche. Napęd elektryczny ma poza
tym wysoką sprawność, bliską 100%. Jest to
związane z brakiem przekładni mechanicznych
koniecznych do przenoszenia wytworzonego
momentu napędowego oraz brakiem takich strat
cieplnych, jakie występują w silnikach
spalinowych. Wykorzystanie napędu
elektrycznego napotyka jednak na kilka
problemów takich jak mała prędkość maksymalna,
mały zasięg i krótki czas pracy.
Wymienione trudności są
związane z możliwościami baterii elektrycznych
(akumulatorów). Aby otrzymać odpowiednią
pojemność elektryczną, wystarczającą do
dostarczenia dużej porcji energii przez
dłuższy czas (zasięg, prędkość,
przyspieszenie) musi być ich dużo oraz powinny
one być trwałe. Jeśli zostanie zgromadzona
odpowiednia ilość akumulatorów mogących
przekazywać odpowiednią ilość energii do
napędzania auta, powstają jednak kolejne
problemy, czyli znaczna masa i kłopot jej
odpowiedniego rozkładu w pojeździe oraz
utylizacja starych baterii.
Przypatrując się takim
pojazdom, jak Ford Ranger, który ma silnik
elektryczny pracujący przy napięciu 312 Volt,
uzyskujący moc 90 KM, warto podkreślić
kiepskie osiągi. Wspomniany Ford uzyskuje
prędkość maksymalną wynoszącą jedynie 125
km/h. Podobne prędkości uzyskuje Nissan Altra,
który wyposażono w silnik elektryczny
uzyskujący przy napięciu 400 V moc 80 KM. Auto
osiąga prędkość maksymalną 125 km/h i
przyspiesza od 0 do 80 km/h w 12 sekund.
Akumulatory pozwalają mu na pokonanie 200 km
bez przerwy.
Wspomniane pojazdy
posiadają napęd "czysto" elektryczny. Jest on
na pewno ekologiczny, ale osiągi nie pozwalają
na masową produkcję z powodu kłopotliwej
eksploatacji i małego zasięgu. Również jeżdżąc
po mieście nie należy się oddalać od
prostownika i lepiej oszczędnie słuchać radia.
Chcąc wyeliminować wary
pojazdów posiadających tylko elektryczny
napęd, stworzono auta hybrydowe. Samochody o
takim systemie napędu posiadają dwa silniki:
spalinowy oraz elektryczny. Spalinowy ma za
zadanie, dzięki swojej pracy, ładować
akumulatory w czasie jazdy. Pozwala to na
uzyskanie zasięgu ograniczonego tylko
pojemnością zbiornika z benzyną. Zmniejszono
również liczbę baterii i uproszczono układ
napędowy (napęd jest najczęściej przenoszony
przez silniki elektryczne na kołach).
Oczywiście emisja spalin także jest
ograniczona gdyż silniki spalinowe nie pracują
cały czas, i są mniejsze niż w tradycyjnych
pojazdach.
Przedstawicielem tej
grupy aut jest np. Honda Insight Hybrid
Electric, która posiada silnik elektryczny o
mocy 10 kW (ok. 13 KM) przy napięciu 144 V
oraz spalinowy litrowy o mocy 67 KM.
Dopiero odpowiednie
zaangażowanie elektroniki do rozdzielania
momentu napędowego i wprowadzenie na szerszą
skalę bezstopniowych przekładni, pozwoliło
wprowadzić pojazdy hybrydowe na wyższy poziom.
Najnowsze konstrukcje tego typu wykorzystują
zasadę synergii. Oba silniki, elektryczny i
spalinowy, mogą dostarczać energię
jednocześnie, najczęściej w momencie dużego
obciążenia silnika np. przy przyspieszaniu.
Przykładem efektu
synergicznego zachodzącego w pojazdach
hybrydowych jest rezultat, jaki osiągnięto w
pojeździe opracowanym przez MG o nazwie MIRA.
Powstał samochód sportowy osiągający moc 200
KM. Pomagają mu w tym bardzo dobre
współczynniki aerodynamiczne. Pojazd
przyspiesza od 0 do 100 km/h w 6 sekund, ma
dużo niższe zużycie paliwa oraz emisję
szkodliwych związków chemicznych do atmosfery
w porównaniu do analogicznych pojazdów o
podobnej mocy silnika. MIRA posiada napęd na
wszystkie koła (sterowany elektronicznie)
poprzez system transmisji CVT. Silnik
spalinowy osiąga moc 160 KM z pojemności 1,8
litra, natomiast elektryczny 20% całej mocy,
czyli 40 KM. Nie było potrzeby stosowania
dużej liczby akumulatorów dlatego udało się
rozłożyć masę wprost idealnie po 50% na oś.
Nowa wersja hybrydowej
Hondy Insight, jako podstawową jednostkę nadal
wykorzystuje silnik spalinowy, natomiast napęd
elektryczny jest dołączany przy przyspieszaniu
i podjeżdżaniu pod górę. Przy hamowaniu
pracuje jako prądnica a podczas postoju
uruchamia funkcję Stop and Go, która polega na
automatycznym wyłączeniu silnika podczas
postoju.
Źródło: Przemysław
Simiński - "Alternatywne hybrydy"
AUTO MOTO nr 4 (86), 18 lutego 2004, str.
42-43
|