StoryEditor

Hľadanie paliva pre nové storočie

07.06.2002, 00:00

Moderná technika nás obklopuje zo všetkých strán a najmä mladej generácii ani poriadne nevzíde na um zamýšľať sa nad tým, ako sa automobil dostane do pohybu. Berú ako samozrejmosť, že zaradia rýchlostný stupeň a motor vozidlo rozbehne. Palivom je benzín alebo nafta. To je všetko...

Lenže také jednoznačné to predsa len nie je. Okrem tradičných palív môže vozidlo poháňať aj zemný plyn, elektromotor, ba dokonca sú známe i pokusy oživiť moderný automobil na parný pohon! A hľadajú sa ďalšie riešenia.
Na báze veľkopriestorového vanu Opel Zafira vznikol päťsedadlový prototyp, ktorého zaujímavosťou je najmä využitie vodíka a technológie palivových článkov. Koncept HydroGen I zhmotňuje predstavu firmy Opel a General Motors o budúcnosti pohonu automobilov v novom storočí. Päťsedadlový experimentálny automobil poháňa trojfázový elektromotor s výkonom 55 kW/75 k, ktorý umožňuje rýchlosť na hranici 140 km/h a zrýchlenie na stovku za 16 sekúnd. Samozrejme, pri súčasných možnostiach to nie je prevratné číslo, ale vývoj pokračuje.
Elektrický prúd sa vytvára v súprave palivových článkov, do ktorých sa dodáva v regulovanom množstve vodík. Kým sa vybuduje dostatočná sieť plniacich staníc s vodíkom, vidia tvorcovia experimentálneho vozidla riešenie v palubných reformátoroch, v ktorých sa bude vodík získavať z benzínu.
Palivové články konceptu HydroGen I neprodukujú nijaké znečisťujúce odpadové látky. Prototyp vyvinuli v Globálnom centre alternatívnych pohonov, ktoré založili Opel a GM roku 1998. V Nemecku a USA zamestnávajú asi 250 špičkových odborníkov, pričom títo majú prístup k výsledkom získaným v priebehu 40 rokov pri unikátnych výskumoch oboch firiem v oblasti problematiky elektrických pohonov áut a vývoja palivových článkov.
Podľa expertov Opelu a GM je príprava cenovo dostupného systému pohonu s palivovými článkami, ktorý je mimoriadne ekologický, otázkou najbližších rokov. HydroGen I sa osvedčil už aj na olympiáde 2000 v Sydney, kde sme ho mohli vidieť pri maratónskom behu.
Na jedno doplnenie paliva absolvuje až 400 km. Dovedna 200 palivových článkov s rozmermi 590 x 270 x 500 milimetrov je pospájaných sériovo. Zaberajú priestor ako konvenčný benzínový motor. Výkon je 80 kW (109 k), krátkodobo až 163 koní.
Konštruktéri uložili extrémne podchladený (-253 °C) vodík do špeciálnej valcovitej nádrže z ušľachtilej ocele s priemerom 400 mm, ktorá je dlhá jeden meter a vojde do nej asi 75 litrov skvapalneného vodíka. Nádrž pokrýva niekoľko vrstiev izolačného materiálu zo sklených vláken. Toto prekrytie má porovnateľné tepelnoizolačné vlastnosti ako deväť metrov silná vrstva tradičného polystyrénu! Vďaka premyslenej dvojplášťovej konštrukcii nádrže skvapalnený vodík uniká len nepatrne -- prirodzeným odparovaním. To predstavuje 1 -- 3 % z denného objemu paliva.
Experti pokračujú v hľadaní ďalších možností uloženia paliva. Sľubnou alternatívou je zachytávanie atómov vodíka na povrchu extrémne malých dutých uhlíkových vláken. Druhou možnosťou je využitie princípov ukladania vodíka v mikroskopických medzerách v stlačenom metalickom prášku.
Ekológia v Ázii
Z iného konca sa témy chopili Japonci. Premiéra Hondy Insight na autosalóne vo Frankfurte nad Mohanom v roku 1999 naznačila najnovšiu kapitolu v snahách spoločnosti o vývoj ekologických vozidiel. Honda sa už roky snaží vyvinúť automobil s nízkymi emisiami a čo najhospodárnejším využitím paliva. Míľnikmi na tejto ceste sú nasledovné roky:
1974 -- začiatok formovania prvých ekologických organizácií. Prvým autom, ktoré zodpovedalo novej americkej norme Clean Air Act a pritom jazdilo na bežný benzín bez použitia katalyzátora, bola Honda Civic.
1995 -- nový Civic ako prvý na svete spĺňal kalifornskú normu Low Emission Vehicles.
1998 -- model Accord ako prvý vyhovel normám Ultra Low Emission Vehicles.
2000 -- až 85 % vozidiel vyrábaných pod značkou Honda spĺňa alebo dokonca predbieha prísne kalifornské emisné normy; vrátane supervýkonného športiaka S2000.
Podobne aj v Európe zodpovedajú všetky modely značky Honda požiadavkám noriem EU 2000 a nemeckému predpisu D3. Emisie novej Hondy Insight dokonca dosahujú menšiu hodnotu, než je polovica normy EU 2000.
Teraz je tokijská automobilka priekopníkom v hľadaní alternatívnych pohonov -- elektriny, stlačeného zemného plynu a technológie palivových článkov. Práve Honda Insight v plnej miere využíva doterajšie skúsenosti pri konštrukcii úsporných motorov (z hľadiska spotreby v pomere k výkonu) a je perfektným príkladom inovácie založenej na pozoruhodnom princípe takzvaného hybridného vozidla.
Hybrid má výhody oboch poháňacích systémov -- čistotu elektriny, veľmi nízko položený krútiaci moment elektromotora a vysoký výkon, ako aj široké možnosti spaľovacieho (benzínového) motora. Japonci veria, že táto hybridná technológia je už natoľko vyzretá, aby ju mohli uviesť na trh.
Skúška v realite
Insight je dvojmiestne kupé s elektro-benzínovým pohonom, vybavené množstvom nových technológií na dosiahnutie mimoriadne nízkej spotreby, akú môže v našich podmienkach dosiahnuť sériovo vyrábaný automobil so zážihovým motorom.
Už v priebehu roku 2000 boli k dispozícii prvé kusy tohto zaujímavo tvarovaného automobilu a zástupca našej redakcie si na pozvanie slovenského importéra na ňom vyskúšal jazdu v plnej premávke v meste i na diaľnici. Hybridný systém Integrated Motor Assist (IMA) tvorí vysokovýkonný benzínový motor + elektromotor + 5-stupňová, priamo riadená prevodovka. To všetko zaberá minimum priestoru v ľahkej (850 kg), aerodynamicky tvarovanej hliníkovej karosérii. Tá má výnimočne nízky koeficient odporu vzduchu cx = 0,25. U bežných áut je to približne 0,30. Z pokoja na stovku zrýchlil Insight s dvoma dospelými osobami za 12 sekúnd a maximálnou rýchlosťou sa približuje k hranici 180 km/h. Pri spotrebe 3,4 l/100 km umožňuje 40-litrová nádrž výnimočný dojazd vyše 1000 km. Podľa údajov výrobcu prešiel Insight v Japonsku 35 km na jeden liter paliva.
Jazda po meste je doslova skvostná. Jednolitrový trojvalec, mimochodom, najľahší na svete, po naštartovaní spaľuje veľmi chudobnú zmes. Pri rozbiehaní mu pomáha elektromotor priamo spojený s kľukovým hriadeľom. Akumulátory vážia len okolo 20 kg. Na rozdiel od auta s rýdzo elektrickým pohonom nepotrebuje Honda Insight vonkajší zdroj, čiže odpadá nabíjanie. Namiesto toho čerpá elektromotor energiu z akumulátorov pri zrýchľovaní, pričom podporuje spaľovací motor. Ten je z hľadiska výkonu porovnateľný s bežným moderným benzínovým motorom s objemom 1,5 l.
Pri spomaľovaní auta funguje elektromotor ako generátor, ktorý dobíja akumulátory. Pretože sa nikdy nepoužíva na pohon samostatne, elektromotor, akumulátory i prídavné zariadenia sa vyznačujú veľmi kompaktnými rozmermi. Na križovatke alebo po zaradení neutrálu sa motor automaticky vypne, ale po zošliapnutí spojkového pedála a zaradení rýchlostného stupňa sa auto plynule a svižne rozbehne. Konštruktéri Hondy si spočítali, že zníženie hmotnosti, skvelá aerodynamika a nízky valivý odpor majú podiel na úspore paliva asi 35 % a spomínaný systém IMA 65 % -- v porovnaní s modelom Civic 1,5, ktorý je dobre známy aj u nás.
Nabudúce vám priblížime pohon na zemný plyn a pokusy s parným pohonom súčasného automobilu.

menuLevel = 2, menuRoute = hnporadna/copernicus-2001, menuAlias = copernicus-2001, menuRouteLevel0 = hnporadna, homepage = false
28. jún 2022 13:41