48V z LPG – współpraca napędów przyszłości. Fiat 600 Hybrid (HN09) z LPG Ecomotive Solutions

Fiat 600 Hybrid – miejski crossover z układem 48V

Fiat 600 Hybrid jest kompaktowym crossoverem segmentu B, który zaprojektowano głównie z myślą o użytkowaniu w ruchu miejskim ale oferującym także przestrzeń i funkcjonalność potrzebną podczas dalszych podróży. Napęd hybrydowy 48 V pozwala korzystać z elektrycznego wspomagania napędu i krótkotrwałej jazdy przy wyłączonym silniku spalinowym, bez konieczności ładowania akumulatora z zewnętrznego źródła energii.

Fiat 600 Hybrid – napęd

Fiat 600 Hybrid wykorzystuje układ hybrydowy 48 V, którego podstawę stanowi turbodoładowany, 3-cylindrowy silnik benzynowy z bezpośrednim wtryskiem o pojemności 1,2 l (HN09). Współpracuje on z 6-biegową, dwusprzęgłową przekładnią automatyczną e-DCT, wyposażoną w zintegrowany silnik elektryczny, falownik i układ sterowania. Łączna moc zespołu napędowego wynosi 110 KM.

fot. Ecomotive Solutions Listwa wtryskiwaczy gazowych w silniku 1.2 (HN09) we Fiacie 600 Hybrid

Choć konstrukcja jest zaliczana do układów mHEV, jej możliwości wykraczają poza typową miękką hybrydę z rozrusznikiem-generatorem połączonym z silnikiem spalinowym specjalną, wzmocnioną przekładnią pasową, która pozwala tylko na odzysk energii i jej wykorzystanie przy ruszaniu i przyspieszaniu (wspomaga silnik spalinowy). W układzie zastosowanym we Fiacie 600 Hybrid silnik elektryczny może samodzielnie napędzać samochód przy wyłączonej jednostce benzynowej, m.in. podczas ruszania, jazdy w korku i manewrów parkingowych. W sprzyjających warunkach jazda wyłącznie na prądzie jest możliwa przy niewielkim obciążeniu i prędkości poniżej 30 km/h, na dystansie do około 1 km.

Instalacja LPG współpracująca z napędem hybrydowym

Włoska firma Ecomotive Solutions przystosowała Fiata 600 Hybrid do zasilania LPG przy zachowaniu wszystkich wymienionych funkcji hybrydowego układu napędowego.

Gazowy układ paliwowy zastosowany w hybrydowym układzie napędowym musi uwzględniać częste uruchamianie i wyłączanie silnika spalinowego tak, aby jego rozruch odbywał się na gazie z pominięciem przejściowej fazy pracy na benzynie. Odpowiada za to funkcja start/stop sterownika LPG.

Podzespoły LPG Ecomotive Solutions zastosowane w Fiacie 600 Hybrid:

• Sterownik instalacji gazowej ES DIRECT 48.4 – zarządza pracą instalacji gazowej, oblicza dawkę LPG odpowiednią do aktualnych warunków pracy spalinowej jednostki napędowej uwzględniając sygnały sterujące układu benzynowego, obciążenie silnika oraz sposób działania hybrydowego układu napędowego. Okresowo uruchamia on także wtryskiwacze benzynowe, realizując minimalny dotrysk w czasie pracy na LPG, który je chłodzi i usuwa z ich końcówek produkty spalania.

fot. Ecomotive Solutions Sterownik ES DIRECT 48.4 dedykowany do silników z bezpośrednim wtryskiem benzyny

• Reduktor ciśnienia Spectre firmy Autogas Italia – rozbudowana część reduktora odpowiedzialna za przygotowanie paliwa gazowego (zmianę LPG w fazie ciekłej na fazę lotną), czyli tzw. parownik ma wydajność pozwalającą na zaspokojenie zapotrzebowania na paliwo gazowe silników o mocach do 150 kW (204 KM).

fot. Ecomotive Solutions Reduktor ciśnienia Spectre firmy Autogas Italia

• Odstojnikowy filtr fazy lotnej Rail FG4 z wymiennym wkładem – odpowiada za separację zanieczyszczeń z paliwa gazowego doprowadzanego do listwy wtryskiwaczy gazowych. Zastosowany wkład filtracyjny z plisowanego, impregnowanego papieru ma nominalną dokładność filtracji 6 µm przy skuteczności 85% i maksymalną średnicę porów 40 µm, dzięki czemu ogranicza przedostawanie się zanieczyszczeń do listwy wtryskiwaczy LPG.

fot. Rail Odstojnikowy filtr fazy lotnej LPG Rail FG4

• Potrójna listwa wtryskiwaczy gazowych Rail IG7 Dakota, występująca pod marką Ecomotive Solutions – dawkuje paliwo gazowe do kanałów dolotowych poszczególnych cylindrów silnika.

fot. Ecomotive Solutions Trzysekcyjna listwa wtryskiwaczy gazowych Rail IG7 Dakota

Trzy źródła energii w jednym samochodzie

Połączenie napędu hybrydowego z instalacją LPG rozszerza możliwości ograniczania kosztów użytkowania samochodu z uwagi na zastosowanie ponad dwukrotnie tańszego paliwa, które jest zużywane w ilościach znacznie mniejszych niż w takim samym samochodzie wyłącznie benzynowym. Dba o to część elektryczna hybrydowego układu napędowego, która wykorzystując silnik elektryczny wspomaga napęd auta, zmniejszając tym samym zapotrzebowanie na paliwo, czyli o połowę tańszy od benzyny autogaz. Największe oszczędności są notowane przede wszystkim w czasie użytkowania w ruchu miejskim. Ruszanie, manewrowanie i przemieszczanie się z niewielkimi prędkościami, także z trybie jazdy w korku pozwala wykorzystać napęd wyłącznie elektryczny (w odpowiednich warunkach i na dystansie do 1 km).

W przypadku Fiata 600 Hybrid konwertowanego na zasilanie LPG mamy do czynienia z rozwiązaniem łączącym korzyści charakterystyczne dla kilku technologii napędowych. Kierowca ma do dyspozycji płynność i oszczędność napędu hybrydowego, duży zasięg samochodu spalinowego oraz atrakcyjne cenowo i powszechnie dostępne paliwo jakim jest autogaz.

fot. Ecomotive Solutions Przełącznik gaz/benzyna Ecomotive Solutions

Hybryda i LPG mogą ze sobą współpracować

Przykład Fiata 600 Hybrid pokazuje, że rozwój elektromobilności nie musi oznaczać rezygnacji z gazowych paliw alternatywnych. Układ elektryczny może wspomagać silnik spalinowy i odzyskiwać energię podczas jazdy zmniejszając zużycie paliwa, natomiast instalacja LPG może zmniejszać koszty użytkowania pojazdu.

Warunkiem jest prawidłowe dopasowanie instalacji gazowej do konstrukcji jednostki napędowej, elektroniki pojazdu oraz sposobu działania układu hybrydowego.

Opracowując rozwiązanie do Fiata 600 Hybrid, Ecomotive Solutions potwierdza kierunek rozwoju systemów aftermarketowych przeznaczonych do silników najnowszych generacji.

Przyszłość mobilności nie musi opierać się na jednej technologii. W wielu przypadkach największe możliwości może dawać ich odpowiednie połączenie – tak jak w hybrydowym Fiacie 600 zasilanym benzyną, energią elektryczną i LPG.