Motory os. áut: elektro, hybrid, plug-in hybrid

Autor: Miroslav Nesrsta | 10.7.2018 o 18:22 | (upravené 11.7.2018 o 11:21) Karma článku: 2,18 | Prečítané:  768x

Aké sú súčasné trendy v pohonoch osobných áut? Razantný prepad predaja dízlov robí túto problematiku zasa aktuálnejšou.  

Definície:

EV              Electric Vehicle / pohon elektromotorom

HV             Hybrid Vehicle / pohon s kombináciou benzin. motoru a elektromotoru

PEHV        Plug-in Electric Hybrid Vehicle / HV s dobíjateľnou batériou

 

PEHV versus EV a HV

Pri EV sa auto pripojí na nabíjačku, korá dobije batériu. Kedže tu je k dispozícii len jediný spôsob pohonu, EV môže jazdiť len pokým sa batéria vybije na prípustné minimum. V tomto stave sa musí opäť pripojiť nabíjačka a opakovať sa tak celý proces.

Hybrid je poháňaný benzínom, hoci tento systém navyše obsahuje podporu batériou a elektromotorom. Hybrid tankuje na benzínovej pumpe rovnako, ako nornálne auto, no hybrid má lepší dojazd než väčšina nornálnych áut protože využíva energiu naakumulovanú počas spomaľovania a brzdenia (rekuperácia), ktorú využíva elektromotor zostavy hybridu. Tento elektromotor je potom využívaný pre pohon auta alebo minimálne pre napájanie príslušenstva ako je klimatizácia a rádio.

S PEHV máte zdanlivo to najlepšie z obidvoch technológií EV a HV. PEHV môžete nabíjať nabíjačkou rovnako ako pri EV a potom môžete určitý čas jazdiť na elektrický pohon tak, ako pri EV. Ale keď sa batéria vybije, nie je tu strach z vyčerpania dosahu, pretože je k dispozícii záložný, dosah zvyšujúci benzínový motor pre pohon auta minimálne až ku najbližšiemu miestu dobíjania.

Ale, ak je PEHV takým dobrým kompromisom, prečo je na trhu ponúkaných len tak málo PEHV?

Jedným z najväčších problémov s popularitou PEHV je, že len málo používateľov skutočne chce kompromis. To spôsobuje, že len málo kupujúcich preferuje jeden či druhý systém. Napríklad užívatelia, ktorý by naozaj chceli napomáhať boju proti znečisťovaniu ovzdušia, budú preferovať čisto EV auto, hoci PEHV je praktickejší s ohľadom na dlhší a bezproblémový dojazd. Niektorí kupujúci sa zasa nechcú zaťažovať nabíjaním batérie každú noc, namiesto toho preferujú využívanie benzínovej pumpy tak, ako to boli zvyknutí to robiť.

Výsledkom je, že modely PEHV sú na trhu lokalizované pri nezvyčajnom sivom segmente medzi HV a EV, a popri veľa kupujúcich, ktorí si vyberajú jednu (HV) alebo druhú (EV) technológiu, nezostáva potom veľa priestoru pre PEHV.

Autá s PEHV sú tiež drahé.

Ďalším problémom je že PEHV autá majú tendenciu byť drahšie ako tradičné modely EV alebo HV. Napríklad, populárny hybrid Toyota Yaris HV je ponúkaný za cca 16000 EUR, zatiať čo PEHV Toyota Prius (väčšie auto ako Yaris) je cca dvojnásobne drahší. S takým veľkým cenovým rozdielom sa bude veľa kupujúcich čudovať, prečo by mali platiť toľko navyše za PEHV auto.

Pokrok u technológie EV
Proti zvyšovaniu podielu PEHV na trhu pôsobí tendencia zlepšovania technológie EV. Zatiať čo staršie typy EV mali krátky dojazd a dlhý čas nabíjania, novšie modely dvíhajú tieto hranice. Niektoré EV teraz dosahujú parameter dojazdu 100 míl / 160 km, Tesla Model S môže jazdiť až 200 míl / 320 km do ďalšieho nabíjania.
Naviac, časy nabíjania sú kratšie keďže viaceré EV teraz umožňujú plné nabitie už za 5 alebo i menej hodín, čo je veľkým pokrokom oproti 8 hodinám u starších modelov. Pretože sa EV neustále vylepšujú, zdá sa, že PEHV bude chcieť menší podiel kupujúcich a to vysvetľuje, prečo výrobcovia radšej investujú do vývoja EV než do PEHV.

Viac ponuky v segmente PEHV?
Keďže PEHV má v princípe oproti HV len funkciu dobíjania batérie z elektrickej siete siete a väčšiu batériu, javí sa tak veľký cenový rozdiel medzi PEHV a HV  ako neprimeraný.
Bude sa ponuka a predaj PEHV zväčšovať? Asi nie, vyzerá to, že väčšina novo ponúkaných “zelených” áut zostane v technológii tradičných hybridov HV alebo el. áut  EV.

Užívatelia najviac hodnotia a porovnávajú spotrebu benzínu u jednotlivých technológií EV, HV a PEHV. Konkrétne informácie mám u HV Toyota Yaris Hybrid, ktorý se vyskytuje u môjho príbuzenstva.

Pokiaľ sa stým jazdí prevážne mimo mesto a po diaľnici, dá sa s tým jazdiť za 4.5 litra / 100 km.
V tomto režime sú náklady približne rovnaké, ako u obyčajnej Toyoty Yaris, ktorá má rovnaký motor ako u modelu v prevedení HV. Teda kto jazdí prevážne v tomto režime, investovať to hybridného prevedenia nepotrebuje. Pre dosiahnutie takejto ekonómie je dôležité mať motor Toyota s technológiou, ktorá ho umožňuje prevádzkovať s tzv. Atkinsonovým cyklom.


Motor s Atkinsonovým cyklom

Je aplikovaný na 4-taktnom motore 2 x OHC so schopnosťou variabilného časovania nasávacích ventilov. Toto je ináč už dlhú dobu vyžívaná vlastnosť, najskôr to bolo u pretekárskych motorov.

Motor s Atkinsonovým cyklom (MsAC), patrí medzi motory s vnútorným spaľovaním. Navrhol ho James Atkinson v roku 1882. Hoci zámerom vtedy bolo vyhnúť sa patentom na tzv. Ottov cyklus / motor (v tomto sa expanzný pomer rovná kompresnému), podarilo se Jamesovi Atkinsonovi zvýšiť účinnosť motora využitím rozdielu medzi obidvoma pomermi. A to za cenu zníženia špecifického výkonu, ovšem prínosy vyššej účinnosti prevážili. Zatiať čo Atkinson svoji koncepciu realizoval s pomocou pomerne zložitej mechaniky, technici jeho myšlenku následně adaptovali na bežný piestový motor. Moderné motory s Atkinsonovým cyklom sú konvenčné atmosféricky plnené motory, aplikované tam, kde sa nižší špecifický výkon vykompenzuje iným spôsobom, napr. zväčšením obsahu alebo podporou elektromotorom (u hybridov). MsAC pritom vykazuje nižšiu spotrebu, najmä při nižšej a strednej záťaži. Reálna úspora paliva je cca 15% oproti klasickému 4-taktnému motoru.

Princíp spočíva v neskoršom uzatvorení nasávacieho ventilu, který tak uľahčuje piestu rozbeh na začiatku kompresnej fázy. Časť zmesi sa vracia do nasávacieho potrubia a expanzný pomer získava prevahu nad kompresným, čo vidie k vyššej účinnosti. Cieľom je stav, kedy na konci expanzie je tlak na piest rovný atmosférickemu – znamenalo by to totiž dokonalé využitie energie. Keď sa dané množstvo zmesi vďaka väčšiemu expanznému pomeru zmení vo väčšie množstvo energie, znamená to, že bola lepšie využitá.

Pretože žiadúci efekt potrebuje príslušnú reguláciu, majú moderné atkinsonovské motory plynulo premenné časovanie minimálne nasávacích ventilov a súčasne na voľnobeh, pri vysokých otáčkách a dočasnej záťaži (predbiehanie) sa vedia prepínať na pri tejto této situácii žiadúci Ottov cyklus.

Pokiaľ sa s autom jazdí veľa v mestskej premávke, potom sa ukáže prínos technologie HV.
Hybridné auto využíva energiu naakumulovanú počas spomaľovania a brzdenia (rekuperácia), ktorú využíije elektromotor zostavy HV, čo znamená pre majiteľa parameter spotreby paliva lepší ako pri klasickom benzínovom motore. Je to cesta, ako sa u benzínového motora priblížit spotrebe dízlového. Pritom odpadajú negatíva dízla: obtiažne štartovanie pri veľmi nízkych teplotách v zime, najmä pre hudobne citlivého šoféra mrzký zvuk motora (vraj to znie ako “kadle, kadle”), vyššia nákupná cena, drahšie opravy (známe u dielov vstreky, turbo a dvojhmotový zotrvačník) a po zavedení euro normy 5 a 6 drahý filter pevných častíc s obmedzenou životnosťou. V súčasnosti narástol odpor ku prevádzke dízlov vo veľkomestách a napr. v Nemecku už majú mestá právo vyhlasovať zóny so zákazom vstupu dízlov.
Tu je teda HV auto jednou z ciest ako eliminovať dízle.

Autá na pohon vodíkom by boli ideálom, bohužiaľ však ich technológia zatiaľ neponúka riešenie problému nákladov na palivo. Účinnosť premeny elektriny na vodík a potom zasa vodíka na mechanickú energiu je zatiaľ nedobrá.


zdroje: Wikipedia

 


 

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

DOMOV

Remišová: Ak Imrecze nevedel postrážiť finančnú správu, ako mu môžeme zveriť rozpočet?

Všetky alternatívy sú pri prezidentskom kandidátovi otvorené.

DOBRÉ RÁNO

Dobré ráno: Vlaky na Slovensku horia, a bude sa to opakovať

Čo sa deje v slovenských železniciach.

Stĺpček Jakuba Fila

Súzvuk Fica a Pellegriniho môže začať lámať Imrecze

Dvojvládie Smeru prenasleduje odkaz Radičovej vlády.


Už ste čítali?