Zwiększanie zasięgu pojazdów elektrycznych
W teorii pojazdy elektryczne wydają się być na dobrej drodze do zostania przyszłością transportu. Zmniejszenie uzależnienia od paliw kopalnych, ograniczenie emisji dwutlenku węgla, mniejszy poziom hałasu – pojazdy elektryczne zaspokajają wszystkie te potrzeby. Dlaczego zatem tak trudne jest ich wprowadzenie na szerszą skalę? „Świat jeszcze nie miał możliwości dostrzeżenia korzyści płynących ze stosowania pojazdów elektrycznych na szeroką skalę, ponieważ obawy związane z zasięgiem pozostają kluczową barierą przy zakupie takich pojazdów”, twierdzi Nathan Bailey, koordynator finansowanego przez UE projektu CREEV (Novel Compound Rotary Engine Range Extender for Electric Vehicles). „W wyniku tych obaw, pomimo tego, że 44 % kierowców uważa kwestię ekologii za istotny czynnik przy zakupie nowego samochodu, tylko 5 % z nich bierze pod uwagę zakup pojazdu elektrycznego”. Tradycyjnie producenci pojazdów elektrycznych starali się zaradzić temu problemowi przy pomocy silników wydłużających zasięg. Tego typu rozwiązania mają jednak kilka problemów – zazwyczaj są zbyt duże i oferują niedostateczną gęstość mocy, ograniczając w ten sposób ich zastosowanie w małych pojazdach użytkowych i krajowych, w których trudno o jakąkolwiek wolną przestrzeń. Producenci potrzebują w tej kwestii przełomowych innowacji w zakresie rozwiązań przedłużających zasięg pojazdów, które pozwolą na zwiększenie gęstości mocy, zapewniając jednocześnie wysoką wydajność, zmniejszenie emisji, a także hałasu i wibracji. Jednym słowem, producenci potrzebują rozwiązania CREEV. „Wykorzystując dostępne silniki rotacyjne do zastosowań kompaktowych i stosując opatentowane innowacyjne rozwiązania opracowane w ramach projektu CREEV, udało nam się stworzyć nowatorskie, wysokowydajne, niskoemisyjne, kompaktowe rozwiązanie przedłużające zasięg pojazdów elektrycznych oparte o taki silnik”, wyjaśnia Bailey. Technologia zwiększa możliwości Wśród wielu zalet rotacyjnych silników można wymienić między innymi ich niewielkie rozmiary, niską masę własną, niewielkie wibracje i wysoką gęstość mocy, jednak ze względu na znaczną energię i emisję spalin, a także wydzielane ciepło, silniki tego typu były w dużej mierze ignorowane jako możliwe rozwiązanie dla pojazdów elektrycznych. Problemy te można jednak rozwiązać dzięki połączeniu silnika rotacyjnego z rotacyjnym rozprężaczem spalin, takim jak rozwiązanie CREEV. Dzięki rozprężaniu gazu do ciśnienia zbliżonego do atmosferycznego przed opuszczeniem urządzenia, rozwiązanie CREEV pozwala na zmniejszenie hałasu oraz ciepła wydzielanego przez silnik. Rozwiązanie to następnie przejmuje rolę reaktora katalitycznego, który zużywa niespalone produkty wydechowe podczas procesu rozprężania i redukuje tym samym emisję węglowodorów, tlenku węgla oraz tlenków azotu. Co więcej, z racji tego, że rozprężanie gazu jest kontrolowane w komorze drugiego wirnika, energia spalin, która w innym wypadku uległaby rozproszeniu, jest odzyskiwana i wykorzystywana ponownie. Tylko to rozwiązanie pozwoliło na zwiększenie ogólnej sprawności pakietu silnikowego nawet o 20 %. „Rozwiązanie CREEV jest kompaktowe, jednak nawet pomimo tego pozwala na wykorzystanie istniejących zalet silników rotacyjnych – ich niskiej masy, płynnej pracy, możliwości ładowania oraz niewielkich rozmiarów”, dodaje Bailey. „W ramach naszych prac udało nam się ustalić, że technologia ta umożliwia wydłużenie zasięgu pojazdów zasilanych wyłącznie energią elektryczną, w szczególności biorąc pod uwagę fakt, że technologia akumulatorów jest nadal bardzo ograniczona pod względem zasięgu, masy i czasu ładowania”. Znaczące zainteresowanie Przy wzroście rynku pojazdów elektrycznych w Europie o 1 300 % w ciągu ostatnich dwóch lat, rozwiązanie CREEV oferuje możliwości rynkowe o szacunkowej łącznej wartości 79 mln EUR w ciągu sześciu lat. Nie powinien dziwić zatem fakt, że projekt wzbudził duże zainteresowanie, w tym ze strony dużego producenta oryginalnego sprzętu. Obecnie zespół współpracuje ze wspomnianym producentem w celu opracowania czystego samochodu dostawczego z napędem elektrycznym, który posłuży jako pojazd testowy, dzięki któremu będzie możliwe wykazanie korzyści płynących z wdrożenia rozwiązania CREEV w hybrydowych pojazdach elektrycznych. „Zamierzamy kontynuować naszą współpracę z producentami i operatorami pojazdów elektrycznych w celu dalszego testowania i udoskonalania naszego rozwiązania”, dodaje Bailey. „Widząc wyniki naszych dotychczasowych działań jestem przekonany, że rozwiązanie CREEV wkrótce będzie szerzej wykorzystywane w lekkich pojazdach elektrycznych służących do zastosowań komercyjnych oraz w pojazdach autonomicznych jutra".
Słowa kluczowe
CREEV, pojazdy elektryczne, pojazd elektryczny, silniki wydłużające zasięg, silnik rotacyjny
