hybridný čas

V situácii, keď je ťažké dať všetky peniaze na čisto elektrické vozidlá, už len kvôli stále neuspokojivému dojazdu, nedokonalostiam batérie, nepríjemnému dlhému nabíjaniu a starostiam o životné prostredie, sa hybridné riešenia stávajú rozumnou zlatou strednou cestou. Vidno to na výsledkoch predaja áut.

Hybridné auto toto vozidlo je vybavené typickým systémom motor a jeden alebo viac (1). Elektrický pohon je možné využiť nielen na zníženie spotreby paliva, ale aj na zvýšenie výkonu. Moderné hybridné autá využívať dodatočné metódy na zlepšenie energetickej účinnosti, ako napr. V niektorých implementáciách sa na výrobu elektriny na poháňanie elektromotora používa spaľovací motor.

1. Schéma diesel-elektrického hybridného vozidla

V mnohých hybridných prevedeniach výfukové emisie znižuje sa aj vypnutím spaľovacieho motora pri parkovaní a jeho opätovným zapnutím v prípade potreby. Konštruktéri sa snažia zabezpečiť, aby interakcia s elektromotorom optimalizovala jeho činnosť, napríklad keď spaľovací motor beží pri nízkych otáčkach, jeho účinnosť je nízka, pretože potrebuje najviac energie na prekonanie vlastného odporu. V hybridnom systéme je možné túto rezervu využiť zvýšením otáčok spaľovacieho motora na úroveň vhodnú na nabíjanie batérie.

Staré skoro ako autá

História automobilových hybridov sa zvyčajne začína v roku 1900, keď Ferdinand Porsche predstavil model na svetovej výstave v Paríži. Gibrid Lohner-Porsche Mixte (2), prvé diesel-elektrické hybridné vozidlo na svete. Neskôr sa predalo niekoľko stoviek kópií tohto stroja. O dva roky neskôr postavil Knight Neftal hybridné pretekárske auto. V roku 1905 predstavil Henri Pieper hybrid, v ktorom mohol elektromotor nabíjať batérie.

V roku 1915 Woods Motor Vehicle Company, výrobca elektrických vozidiel, vytvoril model Dual Power so 4-valcovým spaľovacím motorom a elektromotorom. Pod rýchlosťou 24 km/h auto fungovalo iba na elektromotor až do kým sa batéria nevybijea nad touto rýchlosťou sa zapol spaľovací motor, ktorý dokázal auto zrýchliť na 56 km/h. Dual Power bol komerčný neúspech. Na svoju cenu bol príliš pomalý a príliš náročný na riadenie.

V roku 1931 Erich Geichen navrhol auto, ktorého batérie sa nabíjali pri zjazde z kopca. Energia bola dodávaná z valca so stlačeným vzduchom, ktorý bol čerpaný vďaka Kinetická energia autodiely idú dole kopcom.

Srekuperácia energie pri brzdení, kľúčový vynález modernej hybridnej technológie, bol vyvinutý v roku 1967 spoločnosťou AMC pre American Motors a pomenoval ho Energy Regeneration Brake.

V roku 1989 Audi predstavilo experimentálne auto Audi Duo. Bolo to paralelne hybridný založené na Audi 100 Avant Quattro. Auto bolo vybavené elektromotorom s výkonom 12,8 k, ktorý poháňal zadnú nápravu. Energiu čerpal z nikel-kadmiová batéria. Prednú nápravu poháňal 2,3-litrový benzínový päťvalec s výkonom 136 koní. Zámerom Audi bolo vytvoriť auto, ktoré by mimo mesta poháňal spaľovací motor a v meste elektromotor. Vodič má zvolený režim spaľovania alebo elektrický režim jazdy. Audi vyrobilo len desať exemplárov tohto modelu. Nízky záujem zákazníkov sa podpísal pod nižší výkon ako pri štandardnom Audi 100 z dôvodu zvýšenej pracovnej záťaže.

Prelom prišiel z Ďalekého východu

Dátum, od ktorého hybridné autá vstúpili na trh široko a získali skutočnú popularitu, je až rok 1997, keď vstúpili na japonský trh. Toyota Prius (3). Tieto autá si spočiatku nachádzali kupcov najmä v ekologicky citlivých kruhoch. Situácia sa zmenila v nasledujúcom desaťročí, keď ceny ropy začali rýchlo rásť. Od druhej polovice minulého desaťročia začali prinášať na trh aj ďalší výrobcovia hybridné modely, často založené na licencovaných hybridných riešeniach Toyota. V Poľsku sa Prius objavil v showroomoch v roku 2004. V tom istom roku bola uvedená na trh druhá generácia Priusu a v roku 2009 tretia.

Nasledovala Toyotu Honda, ďalší japonský automobilový gigant. predaj modelu Vhľad (4), čiastočný paralelný hybrid, spoločnosť uviedla na trh v roku 1999 v USA a Japonsku. Bolo to úspornejšie auto ako produkt Toyoty. Prvá generácia sedanu Prius spotrebovala v meste 4,5 l/100 km a mimo mesta 5,2 l/100 km. Dvojdverová Honda Insight Prvá generácia spotrebovala v meste 3,9 l / 100 km a mimo mesta 3,5 l / 100 km.

Toyota vydala nové hybridné verzie automobilov. Výroba Toyota Auris Hybrid začala v máji 2010. Bol to prvý sériový hybrid v Európe, ktorý sa predával za menej ako Prius. Auris Hybrid malo rovnaký pohon ako Prius, ale dojazd plynu bol menší - 3,8 l / 100 km v kombinovanom cykle.

Do mája 2007 spoločnosť Toyota Motor Corporation predala svoj prvý milión hybridov. Dva milióny do augusta 2009, 6 miliónov do decembra 2013. V júli 2015 prekročil celkový počet hybridov Toyota 8 miliónov. Len v októbri 2015 predaj hybridných vozidiel Toyota v Európe prekročil milión kusov. V prvom štvrťroku 2019 už hybridy tvorili 50 percent. celkový predaj Toyoty na našom kontinente. Najobľúbenejšie modely v tejto kategórii však už Priusy nie sú, ale dôsledne Yaris Hybrid, C-HR hybrid Oraz Corolla Hybrid. Do konca roka 2020 má Toyota v úmysle predať 15 miliónov hybridov, čo sa podľa spoločnosti podarilo v januári tohto roku, t.j. na začiatku. Už v roku 2017 bolo podľa výrobcu vypustených do atmosféry 85 miliónov ton. oxid uhličitý menej.

Počas hlavnej kariéry trvajúcej viac ako dve desaťročia automobilové hybridy objavili sa nové inovácie. Hybridný Hyundai Elantra LPI (5), ktorý sa začal predávať v Južnej Kórei v júli 2009, bol prvým hybridným spaľovacím motorom poháňaným LPG. Elantra je čiastočný hybrid, ktorý tiež prvýkrát používa lítium-polymérové ​​batérie. Elantra spotrebovala 5,6 litra benzínu na 100 km a vyprodukovala 99 g/km COXNUMX.₂. V roku 2012 prišiel Peugeot s novým riešením uvedením 3008 Hybrid4 na európsky trh, prvého sériovo vyrábaného dieselového hybridu. Hybridná dodávka 3008 spotrebovala podľa výrobcu 3,8 l/100 km nafty a vyprodukovala 99 g/km COXNUMX.₂.

5. Hybridný Hyundai Elantra LPI

Model bol predstavený na medzinárodnom autosalóne v New Yorku v roku 2010. Lincoln MKZ Hybrid, prvá hybridná verzia, ktorej cena je identická s bežnou verziou rovnakého modelu.

Do apríla 2020, od prelomového roku 1997, sa celosvetovo predalo viac ako 17 miliónov hybridných elektrických vozidiel. Lídrom na trhu je Japonsko, ktoré do marca 2018 predalo viac ako 7,5 milióna hybridných vozidiel, za ním nasledujú USA, ktoré do roku 2019 predali celkovo 5,4 milióna kusov, a do júla 2020 3 milióny hybridných vozidiel v Európe. Najznámejšími príkladmi široko dostupných hybridov sú okrem Priusu aj hybridné verzie ďalších modelov Toyota: Auris, Yaris, Camry a Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Paralelné, sériové a zmiešané

Pod generickým názvom „hybrid“ sa v súčasnosti skrýva niekoľko rôznych rodov. pohonné systémy a nápady na vyššiu efektivitu. Treba mať na pamäti, že teraz, keď sa dizajn vyvíja a napreduje, jasné klasifikácie niekedy zlyhávajú, pretože sa používajú kombinácie rôznych riešení plus nové vynálezy, ktoré porušujú čistotu definície. Začnime rozdelením podľa konfigurácie pohonu.

W hybridný pohon spaľovací motor paralelného typu a elektromotor sú mechanicky spojené s hnacími kolesami. Automobil môže byť poháňaný spaľovacím motorom, elektromotorom alebo oboma. Táto schéma sa používa v automobiloch Honda: Insight, Civic, Accord. Ďalším príkladom takéhoto systému je remeňový alternátor/štartér General Motors na Chevrolete Malibu. V mnohých modeloch funguje aj spaľovací motor ako generátor elektrickej energie.

Paralelné pohony v súčasnosti známe na trhu pozostávajú z plnovýkonových spaľovacích motorov a menších (do 20 kW) elektromotorov, ako aj malých batérií. V týchto konštrukciách musia elektromotory podporovať iba hlavný motor a nie byť hlavným zdrojom energie. Paralelné hybridné pohony sa považujú za efektívnejšie ako systémy založené len na spaľovacích motoroch rovnakej veľkosti, najmä pri jazde v meste a na diaľnici.

V sekvenčnom hybridnom systéme je vozidlo poháňané priamo iba elektromotorom a na pohon systému sa používa spaľovací motor. generátor elektrického prúdu ako aj. Sada batérií v tomto systéme je zvyčajne oveľa väčšia, čo ovplyvňuje výrobné náklady. Predpokladá sa, že toto usporiadanie zvyšuje účinnosť spaľovacieho motora, najmä pri jazde v meste. Príklad sériový hybrid Toto je Nissan e-Power.

Zmiešaný hybridný pohon spája výhody oboch vyššie uvedených riešení – paralelného aj sériového. Tieto „hybridné hybridy“ sa považujú za optimálne z hľadiska výkonu v porovnaní so sériovými, ktoré sú najúčinnejšie pri nízkych rýchlostiach, a paralelnými, ktoré sú optimálne pri vyšších rýchlostiach. Ich výroba ako zložitejších obvodov je však drahšia ako paralelné motory. Dominantným výrobcom zmiešaných hybridných pohonných jednotiek je Toyota. Používajú sa v automobiloch Toyota a Lexus, Nissan a Mazda (väčšinou na základe licencie od Toyoty), Ford a General Motors.

Výkon z dvoch spaľovacích motorov a jedného paralelného je možné preniesť na pohon kolesa pomocou zariadenia typu (rozdeľovač výkonu), čo je jednoduchá sústava planétových prevodov. Hriadeľ spaľovacieho motora pripojený k vidlici planétových kolies prevodovky, elektrického generátora - s centrálnym prevodom a elektromotora cez prevodovku - s vonkajším prevodom, z ktorého sa prenáša krútiaci moment na kolesá. To vám umožní preniesť časť rýchlosť otáčania a krútiaci moment spaľovacieho motora na kolesá a časť na generátor. Tým motor môže pracovať v optimálnom rozsahu otáčok bez ohľadu na rýchlosť vozidla, napríklad pri rozjazde, a prúd generovaný alternátorom sa využíva na pohon elektromotora, ktorého vysoký krútiaci moment udržiava spaľovací motor na pohon kolies. Počítač, ktorý koordinuje chod celého systému, reguluje zaťaženie generátora a napájanie elektromotora, čím riadi chod planétovej prevodovky ako elektromechanická bezstupňová prevodovka. Pri spomaľovaní a brzdení funguje elektromotor ako generátor na dobíjanie batérie a pri štartovaní spaľovacieho motora funguje generátor ako generátor. štartér.

W plne hybridný pohon auto môže byť poháňané buď samotným motorom, alebo samotnou batériou, alebo oboma. Príklady takéhoto systému sú Hybrid Synergy Drive Toyoty, hybridný systém brod, Dual mode hybrid výroba General Motors/ ChryslerPríklady vozidiel: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid a Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h a CT200h. Tieto autá vyžadujú veľké, efektívne batérie. Použitím mechanizmu zdieľania energie získavajú vozidlá väčšiu flexibilitu za cenu zvýšenej zložitosti systému.

čiastočný hybrid v princípe ide o konvenčné auto s predĺženým štartérom, umožňujúcim vypnúť spaľovací motor pri každom zjazde auta, zabrzdiť alebo zastaviť a v prípade potreby rýchlo naštartovať motor.

Štartér zvyčajne sa inštaluje medzi motor a prevodovku a nahrádza menič krútiaceho momentu. Pri zapálení poskytuje dodatočnú energiu. Príslušenstvo ako rádio a klimatizácia je možné zapnúť, keď spaľovací motor nebeží. Batérie sa nabíjajú pri brzdení. V porovnaní s úplnými hybridmi čiastočné hybridy majú menšie batérie a menší elektromotor. Preto je ich prázdna hmotnosť a ich výrobné náklady nižšie. Príkladom tohto dizajnu bol Chevrolet Silverado Hybrid v plnej veľkosti, vyrobený v rokoch 2005-2007. Ušetril až 10 percent. pri vypínaní a zapínaní spaľovacieho motora a rekuperácii energie pri brzdení.

Hybridy hybridov a elektriky

Ďalšia kategória hybridov by mala dostať viac času, čo je v niektorých smeroch ďalší krok k „čistej elektrike“. Ide o hybridné vozidlá (PHEV), v ktorých sú batérie pre elektrický pohon možno nabíjať aj z externého zdroja (6). PHEV teda možno považovať za hybrid hybridného a elektrického vozidla. Je vybavená nabíjacia zástrčka. Vďaka tomu sú aj batérie niekoľkonásobne väčšie, čo znamená, že je možné osadiť výkonnejší elektromotor.

6. Schéma hybridného auta

Výsledkom je, že hybridné vozidlá spotrebujú menej paliva ako klasické hybridy, bežne dokážu prejsť okolo 50 – 60 km „na prúd“ bez naštartovania spaľovacieho motora a majú aj lepší výkon, pretože hybridy sú často najvýkonnejšie možnosti. tento model.

Dojazd elektrického vozidla PHEV je mnohonásobne väčší ako dojazd hybridného vozidla bez tejto funkcie. Týchto pár desiatok kilometrov úplne stačí na cesty po meste, do práce či do obchodu. Napríklad v Škoda Superb iV (7) Batéria dokáže uložiť až 13 kWh elektrickej energie, čo poskytuje dojazd až 62 km v režime s nulovými emisiami. Vďaka tomu, keď náš hybrid zaparkujeme doma a vrátime sa domov, môžeme dosiahnuť priemernú spotrebu paliva 0 l/100 km. Spaľovací motor chráni batériu pred vybitím na mieste, kde nie je prístup k zdroju energie, a samozrejme vám umožní nestarať sa o dojazd na dlhých cestách.

7. Škoda Superb iV hybrid počas nabíjania

rovnako dôležité hybridy typu vybavené výkonnými elektromotormi Škoda Superb iV jeho parametre sú 116 koní. a krútiacim momentom 330 Nm. Vďaka tomu auto nielenže okamžite zrýchli (elektromotor poháňa auto rovnako rýchlo, bez ohľadu na to, akou rýchlosťou práve ide), pretože Škoda hlási, že Superb zrýchli na 60 km/h za 5 sekúnd, dokáže zrýchliť auto aj na 140 km/h – to vám umožní jazdiť bez stresu a v režime s nulovými emisiami, napríklad po obchvatoch alebo diaľniciach.

Počas jazdy je auto zvyčajne poháňané oboma motormi (spaľovací motor je poháňaný elektrinou, takže spotrebuje menej paliva ako v bežnom aute), ale keď uvoľníte plyn, brzdíte alebo jazdíte konštantnou rýchlosťou, spaľovací motor vypne motor a až potom elektrický motor poháňa kolesá. Takže stroj funguje rovnako klasický hybrid a obnovuje energiu rovnakým spôsobom - pri každom brzdení sa energia obnovuje a ide do batérií vo forme elektrického prúdu; v budúcnosti slúži práve na to, aby sa spaľovací motor mohol častejšie vypínať.

Prvé plug-in hybridné vozidlo uviedol na trh čínsky výrobca BYD Auto v decembri 2008. Bol to model F3DM PHEV-62. Premiéra plug-in hybridnej verzie najobľúbenejšieho elektromobilu na svete, Chevrolet Voltsa uskutočnilo v roku 2010. T.zobudiť sa mala premiéru v roku 2012.

Hoci nie všetky modely fungujú rovnakým spôsobom, väčšina z nich môže pracovať v dvoch alebo viacerých režimoch: „all electric“, kde motor a batéria poskytujú všetku energiu pre auto, a „hybrid“, ktorý využíva elektrinu aj benzín. . PHEV zvyčajne fungujú v plne elektrickom režime a bežia na elektrinu, kým sa nevybije batéria. Niektoré modely prechádzajú do hybridného režimu po dosiahnutí cieľovej rýchlosti na diaľnici, zvyčajne okolo 100 km/h.

Okrem vyššie opísanej Škody Superb iV sú najznámejšie a najobľúbenejšie hybridné modely Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e a X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Hybridy z hlbín mora do neba

Je potrebné pripomenúť, že hybridný pohon využívané nielen v segmente osobných automobilov a automobilov všeobecne. Napríklad hybridné pohonné systémy na použitie naftové motory alebo turboelektrický na pohon železničných lokomotív, autobusov, nákladných áut, mobilných hydraulických strojov a lodí.

Vo veľkých štruktúrach to zvyčajne vyzerá takto diesel/turbínový motor poháňa elektrický generátor resp vodná pumpaktorý poháňa elektrický/hydraulický motor. Vo väčších vozidlách je relatívna strata výkonu znížená a výhody distribúcie energie prostredníctvom káblov alebo potrubí namiesto mechanických komponentov sú zreteľnejšie, najmä keď sa výkon prenáša na viaceré systémy pohonu, ako sú kolesá alebo vrtule. Ťažké vozidlá mali donedávna malú zásobu sekundárnej energie, napríklad hydraulické akumulátory/akumulátory.

Niektoré z najstarších hybridných dizajnov boli nejadrové pohony ponoriekna surových dieseloch a podvodných batériách. Napríklad ponorky z druhej svetovej vojny používali sériové aj paralelné systémy.

Menej známe, no nemenej zaujímavé sú dizajny palivovo-hydraulické hybridy. V roku 1978 študenti Odborného a technického centra Minnesota Hennepin v Minneapolise prerobili Volkswagen Beetle na benzínovo-hydraulický hybrid s hotovými dielmi. V 90. rokoch vyvinuli americkí inžinieri z laboratória EPA „petrohydraulickú“ prevodovku pre typický americký sedan.

Testované auto dosahovalo rýchlosť okolo 130 km/h v zmiešanom mestskom a diaľničnom cykle. Zrýchlenie z 0 na 100 km/h bolo s použitím 8-litrového dieselového motora 1,9 sekúnd. EPA odhadla, že sériovo vyrábané hydraulické komponenty pridali k cene auta len 700 dolárov. Testovanie EPA testovalo benzínovo-hydraulický hybridný dizajn modelu Ford Expedition, ktorý v mestskej premávke spotreboval 7,4 litra paliva na 100 kilometrov. Americká kuriérska spoločnosť UPS v súčasnosti prevádzkuje dve nákladné autá využívajúce túto technológiu (8).

8. Hydraulický hybrid v službách UPS

Americká armáda testovala Hybridné SUV Humvee od roku 1985. Hodnotenia zaznamenali nielen väčšiu dynamiku a väčšiu spotrebu paliva, ale napríklad aj menší tepelný podpis a tichší chod týchto strojov, čo, ako asi tušíte, môže mať veľký význam vo vojenských aplikáciách.

skorá forma hybridný pohonný systém pre námornú dopravu tam boli lode s plachtami na stožiaroch a Parný motor podpalubí. Iný príklad už bol spomenutý diesel-elektrická ponorka. Medzi novšie, aj keď opäť staromódne hybridné pohonné systémy pre lode patria okrem iných aj veľké draky od spoločností ako SkySails. Ťahanie šarkanov môžu lietať vo výškach niekoľkonásobne vyšších ako najvyššie stožiare lodí, pričom zachytávajú silnejší a stabilnejší vietor.

Hybridné koncepty si konečne našli cestu aj do letectva. Napríklad prototyp lietadla (9) bol vybavený hybridným systémom výmenných membrán (PEM) až napájanie motoraktorá je spojená s bežnou vrtuľou. Palivový článok poskytuje všetku energiu pre fázu plavby. Počas vzletu a stúpania, ktoré sú energeticky najnáročnejším segmentom letu, systém využíva ľahké lítium-iónové batérie. Ukážkovým lietadlom je aj motorový vetroň Dimona, ktorý postavila rakúska spoločnosť Diamond Aircraft Industries, ktorá vykonala úpravy konštrukcie lietadla. S rozpätím krídel 16,3 metra bude lietadlo schopné letieť rýchlosťou okolo 100 km/h, pričom využije energiu prijatú z palivového článku.

9 demonštračných lietadiel Boeing s palivovými článkami

Nie všetko je ružové

Je nepopierateľné, že vzhľadom na zložitosť konštrukcie hybridných vozidiel ako v prípade konvenčných vozidiel, zníženie emisií vozidiel viac ako kompenzuje tieto emisie. Hybridné vozidlá dokážu znížiť emisie škodlivín spôsobujúcich smog až o 90 percent. a znížiť emisie uhlíka na polovicu.

Napriek tomu, že Hybridné auto spotrebujú menej paliva ako bežné autá, stále existuje obava z vplyvu hybridnej autobatérie na životné prostredie. Väčšina hybridných automobilových batérií dnes spadá do jedného z dvoch typov: nikel-metal hydridové alebo lítium-iónové. Obe sú však stále považované za ekologickejšie ako olovené batérie, ktoré v súčasnosti tvoria väčšinu štartovacích batérií v benzínových vozidlách.

Tu treba poznamenať, že údaje nie sú jednoznačné. Všeobecná toxicita a úrovne environmentálnej expozície nikel hydridové batérie oveľa nižšia ako v prípade olovené batérie alebo pomocou kadmia. Iné zdroje uvádzajú, že nikel-metal hydridové batérie sú oveľa toxickejšie ako olovené batérie a že recyklácia a bezpečná likvidácia sú oveľa náročnejšie. Ukázalo sa, že rôzne rozpustné a nerozpustné zlúčeniny niklu, ako je chlorid nikelnatý a oxid nikelnatý, majú dobre známe karcinogénne účinky potvrdené pri pokusoch na zvieratách.

Akumulátory litowo-jonowe Teraz sú považované za atraktívnu alternatívu, pretože majú najvyššiu energetickú hustotu zo všetkých batérií a dokážu produkovať viac ako trojnásobok napätia NiMH batériových článkov pri zachovaní vysokých objemov. Elektrická energia. Tieto batérie tiež produkujú viac energie a sú účinnejšie, čím sa vo väčšej miere vyhýbajú plytvaniu energiou a poskytujú vynikajúcu odolnosť, pričom životnosť batérie sa blíži životnosti automobilu. Okrem toho použitie lítium-iónových batérií znižuje celkovú hmotnosť auta a tiež vám umožňuje získať 30 percent. lepšia spotreba paliva v porovnaní s vozidlami poháňanými benzínom s následným znížením emisií CO₂.

Žiaľ, uvažované technológie sú predurčené k tomu, aby záviseli od ťažko dostupných a drahších materiálov. Až dole dizajn motora a iné časti hybridných vozidiel potrebujú okrem iného kovy vzácnych zemín. Napríklad dysprózia, prvok vzácnych zemín potrebný na výrobu rôznych typov pokročilých elektromotorov a batériových systémov v hybridných pohonných systémoch. Alebo neodým, ďalší kov vzácnych zemín, ktorý je kľúčovou súčasťou vysoko pevných magnetov používaných v motoroch s permanentnými magnetmi.

Takmer všetky vzácne zeminy na svete pochádzajú prevažne z Číny. Viaceré nečínske zdroje ako napr Jazero Hoidas v severnej Kanade resp Veldský les v Austrálii je momentálne vo vývoji. Ak nenájdeme alternatívne riešenia, či už v podobe nových ložísk alebo materiálov, ktoré nahradia vzácne kovy, tak určite dôjde k zvýšeniu cien materiálov. A to by mohlo vykoľajiť plány na zníženie emisií postupným vyraďovaním benzínu z trhu.

Okrem rastu cien sú tu aj problémy etického charakteru. V roku 2017 správa OSN odhalila zneužívanie deti v kobaltových baniach, mimoriadne dôležitá surovina pre naše zelené technológie vrátane najnovšej generácie elektromotorov v Konžskej demokratickej republike (DCR). Svet sa dozvedel o deťoch, ktoré boli nútené pracovať v špinavých, nebezpečných a často toxických kobaltových baniach už vo veku štyroch rokov. Organizácia Spojených národov odhaduje, že v týchto baniach ročne zahynie asi osemdesiat detí. Denne bolo nútených pracovať až 40 maloletých. Niekedy je to špinavá cena našich čistých hybridov.

Inovácie výfukového potrubia sú povzbudivé

Je tu však dobrá správa pre hybridné metódy a všeobecná túžba po čistejších autách. Výskumníci nedávno vyvinuli sľubný a prekvapivý jednoduchá úprava dieselových motorovktorý možno v hybridných systémoch kombinovať s elektrickým pohonom. Dieselové pohony vďaka tomu môžu byť menšie, lacnejšie a ľahšie sa udržiavajú. A hlavne budú čistejšie.

Charles Mueller a traja jeho kolegovia z výskumného centra Sandia National Laboratory pracovali na modifikácii známej ako Channel Fuel Injection (DFI-). Je založený na jednoduchom princípe Bunsenovho horáka. Vedci tvrdia, že DFI môže znížiť výfukové emisie a tendenciu DPF upchávať sadze. Podľa Mullera by jeho vynález mohol dokonca predĺžiť intervaly výmeny oleja znížením množstva sadzí v kľukovej skrini.

Ako to teda funguje? trysky v klasickej nafte vytvárajú bohaté zmesi v oblastiach spaľovacieho priestoru. Podľa vedcov však tieto oblasti obsahujú dva až desaťkrát viac paliva, ako je potrebné na jeho úplné spálenie. Pri takomto nadbytku paliva pri vysokej teplote by mala byť tendencia vytvárať veľké množstvo sadzí. Inštalácia potrubí DFI umožňuje efektívne spaľovanie motorovej nafty s malou alebo žiadnou tvorbou sadzí. „Naše zmesi obsahujú menej paliva,“ vysvetľuje Müller v publikácii o novej technológii.

Kanály, o ktorých hovorí pán Muller, sú rúrky inštalované v krátkej vzdialenosti od miesta, kde vychádzajú z otvorov trysiek. Sú namontované na spodnej strane hlavy valcov vedľa vstrekovača. Müller verí, že nakoniec budú vyrobené zo zliatiny odolnej voči vysokým teplotám, aby odolali tepelnej energii spaľovania. Dodatočné náklady spojené s realizáciou vynálezu vyvinutého jeho tímom však budú podľa neho malé.

Keď spaľovací systém produkuje menej sadzí, môže sa využívať efektívnejšie. systém recirkulácie výfukových plynov (EGR) na zníženie oxidov dusíka, NOx. Podľa vývojárov riešenia by to mohlo znížiť množstvo sadzí a NOx vychádzajúcich z motora na desatinu súčasnej úrovne. Poznamenávajú tiež, že ich koncept pomôže znížiť emisie CO.₂ a ďalšie látky, ktoré spôsobujú globálne otepľovanie.

Uvedené je nielen signálom, že sa snáď len tak rýchlo nerozlúčime s naftovými motormi, na ktoré už mnohí rezignovali. Inovácie v technológii spaľovacieho pohonu sú pokračovaním myšlienky rastúcej popularity hybridov. Ide o stratégiu malých krokov, postupného znižovania záťaže životného prostredia z vozidiel. Je príjemné vedieť, že inovácie sa v tomto smere objavujú nielen v elektrickej časti hybridu, ale aj v palive.