Hybrydowe pojazdy elektryczne nie muszą być kosztownym wyborem
Coraz więcej osób skłania się ku zakupowi hybrydowego pojazdu elektrycznego, który pozwala na wykorzystywanie napędu elektrycznego w czasie krótkich wypadów do miasta, a także przełączenie się na benzynowy bądź wysokoprężny silnik spalinowy w przypadku dalszych wyjazdów. Pojazdy z podwójnym napędem są jednak droższe niż tradycyjne samochody. Komisja Europejska dąży do obniżenia kosztów, by zbliżyć cenowo pojazdy hybrydowe do najlepszych w swojej klasie pojazdów wyposażonych w silniki wysokoprężne w celu osiągnięcia celów dotyczących emisji w ciągu dekady. Naukowcy skupieni wokół projektu ADVICE postanowili przyjrzeć się bliżej samochodom hybrydowym z najwyższej półki – w tym pojazdom sportowo-użytkowym (SUV) oraz luksusowym samochodom – z myślą o ich odchudzeniu i obniżeniu ich kosztów, by w ten sposób przyczynić się do obniżenia emisji i poprawy osiągów. „Samochody z segmentu premium są zwykle cięższe, w związku z czym z trudem osiągają cele UE w zakresie emisji”, wyjaśnia koordynator projektu Bernhard Brandstätter, dyrektor działu efektywności energetycznej i rozwiązań zorientowanych na ludzi w firmie Virtual Vehicle Research z siedzibą w austriackim Grazie. Jednym z oczywistych sposobów na redukcję masy pojazdu i zużycia paliwa jest zmniejszenie pojemności silnika spalinowego. Inne metody obejmują opracowanie zaawansowanych systemów sterowania pozwalających na równoważenie obciążenia pomiędzy napędami spalinowym i elektrycznym, aby w ten sposób ograniczyć spalanie. Dodatkowym celem była poprawa osiągów, by pojazdy hybrydowe sprawiały przyjemność z jazdy. „To naprawdę ważne dla klientów kupujących pojazdy klasy premium”, twierdzi Brandstätter, dodając: „Pojęcia, takie jak »przyjemność z jazdy« lub »właściwości jezdne«, oznaczają z technicznego punktu widzenia przede wszystkim przyspieszenie i prędkość jazdy. Chcemy sprawić, że po pierwszej przejażdżce samochodem elektrycznym kierowcy nie będą chcieli wracać do pojazdów napędzanych silnikiem spalinowym”.
Prototypowe pojazdy
Zespół projektu zbudował trzy prototypowe pojazdy wykorzystujące różne kombinacje napędów hybrydowych, obejmujące zarówno silniki wysokoprężne, jak i benzynowe. Wśród nich znalazła się między innymi tak zwana „miękka hybryda” z elektryczną tylną osią zasilaną napięciem 48 V, która jedynie wspomaga silnik spalinowy. Ponadto badacze opracowali pojazd hybrydowy wyposażony w wysokowydajny akumulator oraz samochód hybrydowy typu plug-in. Jak uważa Brandstätter, celem zespołu jest doprowadzenie do sytuacji, w której cena pojazdów hybrydowych, w tym „miękkich hybryd”, nie będzie przekraczała cen najlepszych pojazdów napędzanych silnikami wysokoprężnymi o więcej niż 5 %. Co więcej, dyrektor oczekuje także, że charakteryzujące się zwykle znacznie bardziej złożoną konstrukcją hybrydy typu plug-in, które można ładować z zewnętrznego źródła zasilania, nie powinny być droższe o więcej niż 15 % w porównaniu z najlepszymi w swojej klasie pojazdami z silnikami Diesla. „Przetestowaliśmy nasze prototypowe pojazdy na torze, korzystając ze sprawdzonych i zróżnicowanych podejść opierających się na testach poszczególnych podzespołów i systemów na stanowiskach testowych z użyciem technik symulacji. Dzięki temu mogliśmy udowodnić, że dzięki naszym rozwiązaniom będzie możliwe obniżenie cen pojazdów, ograniczenie emisji szkodliwych substancji i utrzymanie ich poniżej limitów, a także zmniejszenie spalania”, twierdzi Brandstätter.
Modele symulacyjne
Zrealizowane przez zespół projektowy usprawnienia mogą zostać wykorzystane przez cały sektor projektowania pojazdów. „Stworzyliśmy sprawdzone środowisko symulacyjne dla wszystkich prototypowych pojazdów opracowanych w ramach projektu, co pozwoliło nam rozciągnąć nasze wyniki na inne pojazdy – udało nam się to osiągnąć dzięki zmianom parametrów oraz integracji różnych podzespołów ze stanowisk testowych”, wyjaśnia Brandstätter. „Dzięki symulacjom otrzymaliśmy dostęp do dokładnych danych na temat osiągów gotowych pojazdów, a ich zbudowanie potwierdziło jedynie nasze założenia”, dodał. Jak twierdzi Brandstätter, stworzenie konsorcjum, w którego skład weszło 20 partnerów, w tym trzy uczelnie wyższe zapewniające dostęp do badań podstawowych, byłoby znacznie trudniejsze bez przeszło 10 milionów euro uzyskanych z unijnego budżetu. „W celu znalezienia rozwiązań ważnych problemów, takich jak cena, emisje szkodliwych substancji czy zużycie paliwa, konieczne jest kompleksowe spojrzenie na dane zagadnienie – bez odpowiednio dużej grupy partnerów jest to po prostu niemożliwe”.
Słowa kluczowe
ADVICE, transport, hybrydowe pojazdy elektryczne, miękka hybryda, pojazd hybrydowy typu plug-in, spalanie, silnik wysokoprężny, benzyna, SUV, symulacja
