Napęd hybrydowy: Technologia przyszłości

Hybrydowe VW Touareg i Porsche Cayenne S to pojazdy, w których debiutuje równoległy napęd hybrydowy (Parallel Full Hybrid). Technologia stworzona przez Bosch i producentów tych pojazdów zapewnia harmonijne współdziałanie silnika spalinowego i elektrycznego, bez potrzeby stosowania mechanicznych komponentów do przeniesienia mocy.

Producenci zdecydowali się na wykorzystanie widlastej, sześciocylindrowej jednostki o pojemności 3 l z turbodoładowaniem, bezpośrednim wtryskiem paliwa oraz 8-biegową, automatyczną skrzynią biegów. Silnik V6 osiąga moc 333 KM i przy 3 000 obrotów na minutę osiąga moment obrotowy 440 Nm.

Uzupełnieniem jednostki spalinowej jest zintegrowany silnik-generator (IMG - Integrated Motor Generator) firmy Bosch. Chłodzony wodą, wraz z własnym sprzęgłem jest umieszczony w module hybrydowym, pomiędzy silnikiem spalinowym a przekładnią. Moduł o średnicy 30 cm i długości zaledwie 145 mm zajmuje bardzo niewiele przestrzeni montażowej. IMG ma moc 34 kW (46 KM), a jego maksymalny moment obrotowy wynosi 300 Nm. Pozwala on na jazdę z prędkością maksymalną 50-60 km na godzinę przy napędzie wyłącznie elektrycznym (o ile pozwala na to stan naładowania akumulatora).

Akumulator ma pojemność 1,7 kWh przy napięciu 288 V. Podczas hamowania silnik elektryczny działający jako generator odzyskuje energię kinetyczną, która jest przekazywana do baterii.

Jeżeli kierowca zdejmie nogę z gazu, aktywowana jest tzw. funkcja żeglowania (działa do prędkości ok. 160 km/h): silnik spalinowy jest automatycznie wyłączany, a pojazd toczy się bez zużywania paliwa, przy czym funkcje bezpieczeństwa i komfortu pozostają zachowane. Również podczas hamowania wszystko odbywa się automatycznie. Sterownik systemu na podstawie zmiany położenia pedału hamulca oblicza moment obrotowy hamowania, jaki musi wytworzyć silnik IMG. Zmiana napędu nie ma wpływu na działanie systemów bezpieczeństwa, takich jak ABS czy ESP, ponieważ działają one z zasady priorytetowo.

Silnik elektryczny może wspomagać działanie silnika spalinowego, dając przyspieszenie do setki na poziomie 6,5 sekundy. Funkcja Boost zwiększa moc do 380 KM, a moment obrotowy do 580 Nm. Według Nowego Europejskiego Cyklu Jazdy (NEDC) zużycie spada do 8,2 litra benzyny na 100 km, a emisja CO2 do 193 gramów na kilometr, spełniając normę Euro 5.

Dużym wyzwaniem przy opracowywaniu napędu były fazy przejścia pomiędzy napędem elektrycznym, hybrydowym a spalinowym, które nie powinny w żaden sposób wpływać na komfort jazdy. Dlatego sterownik ma stały dostęp do danych rejestrowanych przez czujniki silnika spalinowego, silnika elektrycznego, akumulatora, sprzęgła i innych podzespołów. Dzięki temu sterownik może analizować dane i sterować współpracą napędów w czasie rzeczywistym. Funkcje wykonawcze pełni sprzęgło adaptacyjne, które zapewnia płynność przechodzenia z jednego trybu pracy w inny i gwarantuje, że silnik elektryczny i spalinowy mają w chwili przekazywania mocy taką samą prędkość obrotową.

W porównaniu do innych koncepcji hybrydowych równoległe napędy hybrydowe są tańsze w produkcji. Potrzebny jest w zasadzie tylko silnik elektryczny, stanowiący jednocześnie napęd i generator prądu. Konstruktorom udało się zmniejszyć wielkość modułu energoelektronicznego bez utraty jego wydajności o jedną trzecią, do 10 litrów, z zamierzeniem, aby w kolejnej generacji osiągnąć próg 5 litrów. Moduł energoelektroniczny jest kluczowym komponentem pośredniczącym pomiędzy strefą wysokiego napięcia silnika elektrycznego a siecią pokładową 12 V, którego przetwornica zamienia prąd stały akumulatora w trójfazowy prąd przemienny potrzebny silnikowi elektrycznemu i odwrotnie.

Źródło:
[

]( http://www.carfocus.pl )