Pomysł hybrydy z silnikiem Diesla brzmi jak sprzeczność inżynieryjna. Silniki Diesla są ciężkie. Systemy hybrydowe są złożone. Połączenie tych dwóch elementów zwykle oznacza zwiększenie kosztów i masy zespołu napędowego, który już cierpi na niski moment obrotowy. Jednak Volkswagen i Mercedes-Benz widziały to inaczej. Dostrzegli lukę w przepisach. Sposób na wyciśnięcie maksymalnej wydajności z silnika spalinowego bez utraty komfortu oczekiwanego w samochodach klasy premium.
Golf TDI: mała pojemność, wysoki moment obrotowy
Podejście Volkswagena było wyjątkowo proste. Wzięli koncepcję Golfa TDI i skurczyli serce bestii. Pod maską pracuje trzycylindrowy silnik wysokoprężny o pojemności 1,2 litra, współpracujący z układem Common Rail. Jest malutki. Wytwarza skromne 74 konie mechaniczne. Ale moment obrotowy? Wynosi 132 funty na stopę (178,76 Nm). To większy moment obrotowy niż wiele nowoczesnych silników turbo o małej pojemności skokowej.
Do tego mikrodiesla dołączony jest silnik elektryczny. Dodaje 27 koni mechanicznych i 139,49 Nm momentu obrotowego. Logika systemu jest prosta. Silnik elektryczny przejmuje ruch od zatrzymania. Przyspiesza Golfa. Gdy tylko samochód nabierze prędkości, silnik wysokoprężny „budzi się”. Łączy się tylko przy dużych prędkościach lub gdy żądasz nagłego przyspieszenia.
Volkswagen nie poprzestał na skrzyni biegów. Obniżyli zawieszenie. Zaprojektowali unikalny przedni zderzak, który przecina powietrze. Zmniejszenie oporu aerodynamicznego było równie ważne jak wydajność elektrowni.
Ale tu jest problem. Volkswagen nigdy nie wprowadził go do masowej produkcji.
Z ówczesnych raportów wynikało, że produkcja hybrydy z silnikiem wysokoprężnym była zbyt droga. Zamiast skomplikowanej i drogiej konfiguracji diesla i prądu, VW zmienił kurs. Wybrali hybrydę benzynową wyposażoną zarówno w turbosprężarkę, jak i sprężarkę. Tańsze w produkcji. Łatwiejsze skalowanie. Koncepcja diesla pozostała jedynie papierowym ćwiczeniem, świadectwem tego, czym mogłaby być, gdyby koszt nie był wrogiem.
Klasa S BlueTEC: luksus bez poczucia winy
Podczas gdy Volkswagen bawił się kompaktową wydajnością, Mercedes-Benz zaatakował główny grzech rynku luksusowych sedanów: zużycie paliwa.
Mercedes S600 2009 to arcydzieło komfortu i innowacji technicznych. Ale to też spragniony samochód. W mieście średnio 11 mpg (4,7 km/l). Na autostradzie – 17 mpg (7,2 km/l). W przypadku samochodu kosztującego ponad 100 000 dolarów jest to haniebne.
Podczas Salonu Samochodowego we Frankfurcie w 2007 roku Mercedes zaprezentował rozwiązanie bez rezygnacji z luksusu. Koncepcja hybrydowa S300 BlueTEC.
Łączył 2,2-litrowy silnik wysokoprężny ze wspomaganiem elektrycznym. Większość pracy związanej z napędem wykonał silnik wysokoprężny. Silnik elektryczny kompensował przerwy podczas przyspieszania. Wynik? Łączna moc wynosi 224 KM i 559,32 Nm momentu obrotowego.
Pomyśl o tym momencie obrotowym. 413 funtów na stopę To jest poziom V8. Jest to porównywalne z mocnym, wolnossącym silnikiem V8, ale z czterocylindrową hybrydą z silnikiem wysokoprężnym. Deklarowana skuteczność była oszałamiająca. Ponad 40 mpg (17 km/l). W samochodzie tej wielkości i wagi.
Współczynnik AdBlue
Jak sprawić, by taki diesel był oszczędny i jednocześnie spełniał rygorystyczne normy emisji? Nie polegasz wyłącznie na systemie hybrydowym. Używasz chemii.
W S300 BlueTEC Hybrid zastosowano system wtrysku mocznika AdBlue firmy Mercedes. AdBlue redukuje tlenki azotu (
Francuska inżynieria zawsze miała wyjątkowy charakter. Nigdzie nie jest to bardziej widoczne niż w Citroënie C-Métisse, samochodzie koncepcyjnym, który pojawił się na Salonie Samochodowym w Paryżu w 2006 roku, wyglądając, jakby właśnie uciekł z remizy. Wykończone w agresywnej, ognistej czerwieni, to nisko zawieszone czterodrzwiowe coupe nie tylko przyciągało wzrok; przekształcił samą koncepcję skrzyń biegów samochodowych w złożoną jednostkę.
To nie była kolejna hybryda. Była to hybryda z silnikiem Diesla, której układ wymykał się standardowej logice.
Niezwykły układ elektrowni
Większość hybryd umieszcza silniki elektryczne tam, gdzie koncentruje się akcja, lub łączy je z silnikiem benzynowym. Citroën poszedł inną drogą. Zainstalowali 2,7-litrowy silnik wysokoprężny V6 z przodu samochodu. Silnik ten, rozwijający moc około 208 koni mechanicznych, napędzał przednie koła. Jednocześnie tylne koła były napędzane przez dwa silniki elektryczne.
Ten schemat separacji był kluczem do jego charakteru. Silniki elektryczne nie tylko pomogły; przejęli znaczną część momentu obrotowego. Każdy tylny silnik wytwarzał około 399,51 Nm momentu obrotowego. Wynik? Samochód, który przyspiesza od 0 do 100 km/h w zaledwie 6,2 sekundy.
Jak na diesla jest całkiem żwawo. Jak na samochód koncepcyjny z 2006 roku jest to imponujące.
Prawdziwa gospodarka i emisje
Wydajność była jednym z aspektów. Opłacalność to druga połowa obietnicy C-Métisse. Citroën twierdzi, że samochód osiąga imponujące 45 mpg (19,1 km/l). Liczba ta jest porównywalna z wieloma nowoczesnymi samochodami benzynowymi, nie wspominając o dieslu V6.
Samochód mógł także poruszać się na zasilaniu wyłącznie elektrycznym z prędkością do 32,2 km/h. Ten tryb „Zero emisji” oznaczał, że jazda w ruchu miejskim była cicha i wolna od spalin. Citroën położył duży nacisk na aspekt środowiskowy, zwracając uwagę na obecność systemów kontroli cząstek stałych, które utrzymują czystość emisji spalin z silników Diesla.
Rzeczywistość gospodarcza
Dlaczego więc nie widzieliśmy więcej tych samochodów? Technologia zadziałała. Niezawodność silników wysokoprężnych została potwierdzona przez czas. Efektywność paliwowa jest niezaprzeczalna. Jednak C-Métisse pozostał koncepcją.
Przeszkodą nie było rozwiązanie inżynieryjne. To była gospodarka. Początkowy koszt stworzenia złożonego hybrydowego układu napędowego z silnikiem Diesla był znacznie wyższy niż w przypadku standardowych alternatyw. W połowie pierwszej dekady XXI wieku, kiedy ceny ropy ulegały wahaniom, ale nadal były stosunkowo niskie w porównaniu z dzisiejszymi szczytami, obliczenia nie zawsze działały na korzyść konsumentów.
W miarę ciągłego wzrostu cen paliw kalkulacje ulegają zmianie. Hybryda z silnikiem wysokoprężnym może w przyszłości stać się czymś więcej niż tylko niszową ciekawostką. Zajmuje przestrzeń pomiędzy momentem obrotowym i oszczędnością silnika wysokoprężnego a komfortem napędu elektrycznego.
Dziedzictwo koncepcji
C-Métisse to odważne stwierdzenie. Pokazało, że producenci samochodów są skłonni mieszać i dopasowywać technologie w niekonwencjonalny sposób, aby rozwiązać problemy związane z wydajnością. Choć nigdy nie trafił do masowej produkcji, jego DNA wpłynęło na sposób, w jaki producenci myślą o dystrybucji mocy.
Niezależnie od tego, czy studiujesz, jak dzisiaj działają silniki wysokoprężne, czy też ewoluowały systemy hybrydowe, C-Métisse przypomina, że innowacje często pojawiają się z nieoczekiwanych miejsc. Nie chodziło o podążanie za trendem. Chodziło o złamanie zasad dotyczących tego, skąd pochodzi władza.
Pozostaje pytanie: czy następna generacja kierowców wybierze sprawdzoną niezawodność diesla, ciszę samochodu elektrycznego, czy może złożoną kombinację obu? C-Métisse odpowiedział już na to pytanie głośnym rykiem silnika V6 i cichym mruczeniem silników elektrycznych. Wciąż czekamy, aż rynek masowy zgodzi się z tą odpowiedzią.
