Autógyártók új típusú hibridekről rántották le a leplet

A hibrid autók általában a hagyományos és az elektromos motorokat ötvözik. Mégis, egyes autógyártók alternatív típusú hibrideket fejlesztenek – ezek közül néhányat a Frankfurt Motor Show-n is megismerhettünk.

A hibrid rendszerek kinetikus energiát forgatnak vissza – a motorból vagy magából a járműből – és így lendítik fel a motor hatékonyságát. A legtöbb esetben ezt egy akkumulátor feltöltésével szokták megoldani.

A massachusetts-i székhelyű Scuderi megváltoztatta, ahogy a belső égésű motor a kinetikus energiát átalakítja nagynyomású levegővé. Két, ugyanarra a tengelyre szinkronizált henger között osztják fel a belső égés négy ciklusát. Az első henger végzi a légbeömlesztést és a sűrítést, majd a sűrített levegőt egy átkötő csövön keresztül átpumpálja a második hengerbe. Ez az átjáró tartalmazza az üzemanyag-befecskendező rendszert is, így az égést és a kipufogógáz eltávolítását már a második henger végzi el.

Amikor a járműnek nincs szüksége energiára – amikor lejtőn megy, fékez vagy lassít – a második hengert letiltják, az első henger pedig egy nagy nyomású levegő tartályként üzemel. Ez a sűrített levegő segíteni tud a motor járatásában, megnövelve annak hatékonyságát.

A Scuderi nemrég egy Miller ciklusú turbófeltöltővel kombinálta a rendszert, ami a kipufogógáz energiáját felhasználva sűrít levegőt a beszívó hengerbe. Ezzel kisebb lett a kompressziós oldal és csökkent a főtengelyen végzett munka is. „A motor lényegesen jobb teljesítményt produkál, magasabb hatékonysággal, nagyon magas nyomaték szinttel, mégis alacsonyabb a károsanyag-kibocsátása” - mondta a frankfurti kiállításon Sal Scuderi, a Scuderi csoport elnöke. „A benzines motorunk versenyre tud majd kelni a piacon kapható bármely dízelmotor nyomatékával, de úgy, hogy közben alacsony nyomáson tartja a hengereket, ami csökkenti a kopást.”

A Scuderi nemrégiben nyilvánosságra hozta az új motor számítógépes szimulációjának és egy hasonló teljesítményű, gazdaságos osztályú motornak az összehasonlításából kapott eredményeket. A sűrített levegős hibrid fogyasztása 3,62 liter/100km-t ért el 85 gramm/km széndioxid kibocsátással, míg a hagyományos motor fogyasztása ehhez képest 4,52 liter volt 100 km-en, magasabb, 104 gramm/km-es széndioxid kibocsátással.

Az Across the Atlantic csapata – korábban a Renault Formula 1 Team-nek dolgoztak – hagyományos autókban alkalmazta a motorsportban kifejlesztett lendkerék rendszert. A technológia továbbfejlesztése céljából létrehozták a Flybrid Systems-t, majd összeálltak a Jaguar Land Rover-rel, hogy kipróbálják azt a Flybrid elnevezésű technológiát, amely eredetét tekintve a Forma 1-ben kifejlesztett, plusz erőforrásként használt KERS rendszerből származtatható. A különbség az, hogy amíg a KERS-ben a lendkereket arra használják, hogy egy fedélzeti akkumulátort vagy szuperkondenzátort töltsenek fel, addig a Flybrid – egy sebességváltó rendszer segítségével – a kinetikus energiát közvetlenül a kerekekre viszi át illetve veszi el onnan.

A Flybrid autó vagy egy folyamatosan változó áttételű, vagy egy kevésbé összetett, háromsebességes rendszeren keresztül szállítja az energiát, amely egy általános 5 sebességes modellben 15 különböző áttételt tesz lehetővé. „Energia átalakításakor mindig szokott lenni valamennyi veszteség” - magyarázta Doug Cross, a Flybrid technikai igazgatója. „Ez a rendszer gyakorlatilag kiküszöböli ezeket a veszteségeket, így lényegesen hatékonyabb.”

Szikár gép: A Jaguar XF-et lendkerekes hibrid rendszer fogja hajtani. (Fotó: Bloomberg via Getty Images)

A lendkerék egy acélmag köré vont szénszálas anyagból készült, súlya 5 kilogramm. Mivel ennyire könnyű, ezért elég gyorsan kell forognia – 60000 fordulat/perc – így a széle már hangsebesség fölött mozog. Ennek eredményeképpen légüres térben kell üzemelnie. A Flybrid kifejlesztett egy speciális tömítést is, hogy baleset esetén a kerék a teljesen lezárt biztonsági tartályban tudjon maradni. A lendkerék végsebességen 540 kJ energiát képes tárolni, ami elegendő ahhoz, hogy egy átlagos méretű autót álló helyzetből óránkénti 45 km-es sebességre gyorsítson fel.

 „A technológia felhasználásának egyik módja az, hogy utazás esetén egy löketet adunk az autónak” - mondta Cross. „Az egyik Jaguár szalonban telepítettünk egy rendszert, és kiderült, hogy a közlekedés 65%-ában tulajdonképpen le is lehetne állítani a motort. Egy V6-os dízelmotor esetében 26%-os fogyasztáscsökkenést lehet elérni, de közben egy V8-as benzines motor erejét kapjuk.”

Forrás: www.technologyreview.com

Püski László