Žijeme posledné dekády poctivých motorov?
V prvom vydaní magazínu United Life sme prezradili viac o pseudo-adiabatickom motore od slovenského výrobcu RTU Europe. Tentokrát sa pozrieme aj ďalšie alternatívy ekologických motorov, ktoré by mohli časom nahradiť súčasné spaľovacie jednotky.
Elektromotory a hybridy
Automobily s elektrickým pohonom alebo tie s hybridným riešením zažívajú v týchto mesiacoch svoj najväčší boom. Elektromotory pritom nie sú v odbornej praxi žiadnou novinkou a aj ich použitie vo vozidlách nie je výnimočné, avšak do prostredia komerčne dostupných automobilov sa dostali až teraz. Automobilky vkladajú do elektromotorov a hybridných riešení veľkú dôveru a ročne sa len s cieľom ich vylepšenia preinvestujú miliardy eur. Priekopníkom v hybridných motoroch je japonská Toyota, avšak významný prínos do rozvoja tohto ekologického trendu prináša aj BMW so svojou modelovou líniou „i“.
Elektromotory majú v porovnaní so spaľovacími viacero výhod. Tou prvou je samozrejme činnosť podmienená jedine elektrickou energiou. Nie je tu potrebné žiadne tekuté, plynné alebo tuhé palivo, čo so sebou prináša aj o niečo vyššiu mieru bezpečnosti, znižuje sa riziku výbuchu a požiaru. Elektromotory navyše dokážu bez straty efektivity pracovať v otáčkach, ktoré sú pre dnešné spaľovacie motory hraničné alebo dokonca ďaleko za hranicou. Priebeh krútiaceho momentu je navyše dostupný prakticky v akejkoľvek chvíli bez potreby zmeny prevodového stupňa. Práve preto nie sú v elektromobiloch žiadne spojky a ani prevodové stupne.
Základným problémom, s ktorým bojujú súčasné vozidlá na elektrické vozidlá, je ich vysoká energetická náročnosť a neschopnosť výrobcov vyrobiť takú batériu, ktorá by túto náročnosť zvládla. Automobily s elektrickým pohonom totiž dokážu na jedno nabitie prejsť relatívne krátku vzdialenosť. Práve preto sa s elektromotormi stretávame skôr v menších a ľahších autách typu Citroën Zero, ktoré sú predurčené na jazdu v mestách.
Aj v tomto smere sme sa však dočkali pokroku. Chevrolet Volt priniesol do sveta elektromobilizmu princíp rekuperácie elektrickej energie, vďaka ktorému sa dojazd predlžuje až na 600 kilometrov. To je hodnota, s ktorou môže konkurovať väčšine bežných automobilov. Chevrolet sa pritom nabíja iba 4 hodiny, zapojiť ho treba do bežnej 230 V zásuvky. O niečo kratší dojazd, ale na jediné dobitie bez rekuperácie, prejde americká Tesla Model S. Na jednu 85 kWh batériu prejde až 426 kilometrov. Vysokú nákladovosť vybavenia vozidla dostatočným skladiskom energie výrobcovia riešia rôzne, okrem rekuperácie napríklad aj vodíkom…
Vodíkový pohon na dva spôsoby
Zdá sa, akoby trend elektromotorov zatienil nie tak dávnu popularitu vodíkového pohonu. Nie je to však celkom pravda, pretože práve vodíkové pohony by mohli predstavovať udržateľný a ekologický koncept. Na poslednom autosalóne vo Frankfurte Hyundai ukázal vodíkový ix35. Toto veľké SUV vyzerá na prvý pohľad ako každé iné, jedine po naštartovaní nie je počuť typický zvuk spaľovacieho motora. Do auta sa „tankuje“ čistý vodík, ktorý následne prostredníctvom palivového článku vyrába elektrinu. Tá dobíja akumulátor (batériu), ktorý živí štandardný automobilový elektromotor. Hyundai plánuje, že do roku 2015 vyrobí tisíc kusov vodíkovo-elektrického ix35 a po roku 2015 až 10-násobne viac. Práve v tom čase by sa mala cena automobilu dostať do akceptovateľných úrovní. S podobným vodíkovým pohonom sme sa stretli aj u automobiliek Honda, General Motors, Daimler a aj BMW, ktorá pred niekoľkými rokmi predviedla BMW Hydrogen 7 v rámci projektu BMW Clean Energy. Staršiu generáciu limuzíny radu 7 vybavila motorom schopným pracovať aj s vodíkom, ktorý vyrábal elektrickú energiu. Avšak dnes sa s rozvojom tejto technológie veľmi nepočíta, budúcnosťou je sub-značka BMW-i a jej elektrické motory.
Vodík ako základ pre terénnu tvorbu elektrickej energie však nie je typickým konceptom vodíkového pohonu. Ak bolo vyššie napísané, že elektromotory nezatienili vodík, pretože ten môže byť ich súčasťou, teraz to platiť nebude. Čisto vodíkový pohon je dnes už takmer passé. Mať v aute vysokotlakové nádoby s tekutým vodíkom podchladeným na -253°C s explozívnym potenciálom nie je prijateľné ani pre automobilky a ani pre automobilky a ani pre zákazníkov. Vodíkový pohon je založený na nie veľmi komplikovanom koncepte, ktorý ako emisie produkuje vodnú paru. Vďaka tomu je ekologicky celkom nezávadný.
Pohon vzduchom od Citroënu
„Čo to ten Citroën predstavil vo Frankfurte? Auto na vzduch? Neuveriteľné!“ hovoria si odborníci aj laickí pozorovatelia. Druhý prototyp pohonu Hybrid Air sa dočkal krásneho marketingu a verejnosť ho vníma ako „čosi schopné jazdiť na vzduch“. Nie je to však pravda, i keď vzduch hrá v celom procese pohonu významnú úlohu.
Prototyp automobilu Citroën Cactus s pohonom Hybrid Air je vybavený úsporným 3-valcovým motorom a vzduchovými nádržami. Tie sú úložiskom stlačeného vzduchu, ktorý sa do nich dostáva nasávaníms využitím rekuperovanej energie. Keď je vo vzduchovej nádrži dostatočný tlak, ten dokáže doslova pomôcť spaľovaciemu motoru a znížiť tak jeho energetickú náročnosť. To znamená, že energia nadobudnutá počas jazdy na spaľovací motor sa premení na tlak schopný automobil posunúť o niečo ďalej alebo o trochu rýchlejšie. S touto pomocou sa šetrí palivo, množstvo emisií a samozrejme aj finančný rozpočet vodiča.
Eko – efektivita na úkor emócie
Ako vyzerá budúcnosť pohonu automobilov? To ešte ani dnes, v čase špičkových technológií, nie je vôbec zrejmé. S veľkou pravdepodobnosťou sa komerčný automobilový priemysel v priebehu najbližších desaťročí preorientuje na elektrické motory, ale naďalej bude prebiehať vývoj v oblasti dodávania energie pre tieto motory. Vodík, stlačený vzduch, maximálne efektívna rekuperácia, to všetko je zlomok toho, čo nám ponúka stále nie celkom jasná budúcnosť. Čo však vieme predpokladať s veľmi veľkou určitosťou je postupné vymiznutie dnes tak populárnych spaľovacích motorov alebo ich posunutie na marginálnu pozíciu. Žijeme posledné desaťročia poctivých silných hlučných automobilov?
