Toyota Auris Hybrid LPG - hybrydowa hybryda

fot. gazeo.plAuris Hybrid - po błękitnym tle logotypu Toyoty go poznacie

Póki samochody nie ulegną całkowitej elektryfikacji (o ile to w ogóle kiedykolwiek nastąpi), LPG zawsze utoruje sobie drogę do napędzania silnika spalinowego. Wiele lat temu udało się z wielopunktowym wtryskiem pośrednim, potem z bezpośrednim wtryskiem benzyny i z dieslami, to dlaczego miałoby się nie udać z hybrydami? Tym bardziej, że ich silniki z reguły nie są szczególnie zaawansowane technologicznie – skoro wspomagają je jednostki elektryczne, to po prostu nie muszą.

Co to oznacza w praktyce? Brak bezpośredniego wtrysku paliwa i brak turbodoładowania na przykład, ale nie tylko. Toyota zupełnie otwarcie reklamuje hybrydy jako alternatywę wobec diesli (RAV4 Hybrid kosztuje tyle samo, co wersja wysokoprężna) i to jest zupełnie niezła strategia, zwłaszcza że korzyści z wybrania modelu o napędzie mieszanym nie kończą się na stacji paliw, podczas płacenia rachunków za tankowanie. Te będą pewnie zbliżone w przypadku hybryd i diesli, natomiast wersje spalinowo-elektryczne odwdzięczą się niższymi kosztami ewentualnych napraw.

fot. gazeo.plPrąd i dwa paliwa ciekłe - Auris to hybryda przez wielkie H

W prostym silniku benzynowym nie ma się właściwie co psuć, w elektrycznym tym bardziej, a nawet gdyby zawiodły akumulatory (Toyota standardowo udziela na nie 5-letniej gwarancji z możliwością przedłużenia do 10 lat), koszt ich wymiany to 7400 zł. Dużo? Niemało, ale producent nie przewiduje takiej konieczności w całym cyklu życia samochodu. W nowoczesnym dieslu natomiast dużo rzeczy może zawieść, a ich naprawa czy wymiana bije po kieszeni jak zomowiec studenta gumową pałką:

• alternator przystosowany do współpracy z układem start/stop – 2700 zł;
• wtryskiwacze (komplet 4) – 10 tys. zł;
• turbosprężarka – 9500 zł;

• dwumasowe koło zamachowe z kompletnym sprzęgłem – 3400 zł;
• nowy filtr cząstek stałych (przypomnijmy: usuwanie go to przestępstwo!) – 8000 zł.

Nadal myślicie, że to hybrydy są skomplikowane?

fot. gazeo.plAkumulatory? Zbiornik? W zapakowaniu auta na wakacyjny wyjazd to nie przeszkadza

Spalinowo-elektryczny Auris ma zespół napędowy „przeszczepiony” właściwie bez zmian z dedykowanej hybrydy, jaką jest hybryda wszystkich hybryd – Prius. Mamy więc 99-konny benzynowy silnik o pojemności 1,8 l pracujący w oparciu o wydajniejszy cykl Atkinsona (skrócenie suwu sprężania poprzez dłuższe otwarcie zaworów dolotowych w celu zmniejszenia strat powodowanych przez konieczność sprężania mieszanki w cylindrze), pakiet akumulatorów pod tylną kanapą (nie zmniejszający przestrzeni bagażowej ani funkcjonalności wnęki koła zapasowego) i silnik elektryczny, który może wspomagać jednostkę spalinową albo w pełni ją zastąpić. Łączna moc: 136 KM.

Kluczem do konwersji hybrydy na napęd LPG jest opracowanie takiego sterownika instalacji gazowej, który pozwoli na ponowne uruchamianie silnika spalinowego z pominięciem tzw. stałej czasowej, czyli fazy przejściowej realizowanej na benzynie nawet pomimo odpowiedniej temperatury cieczy chłodzącej potrzebnej do rozprężenia gazu w reduktorze. To bardzo ważne, bo przy stałej czasowej na poziomie 30 czy więcej sekund silnik podczas jazdy w mieście mógłby prawie nigdy nie przełączać się na LPG – tak krótkie potrafią być okresy jego pracy. Pojawienie się układów start/stop spowodowało jednak, że producenci systemów zasilania gazem szybko wprowadzili odpowiednie rozwiązania i dziś hybrydę można adaptować bez trudu. W gamie produktów Landi Renzo i Lovato dostępna jest elektronika sterująca skonfigurowana pod kątem hybryd, opracowana przez nadwornych specjalistów z A.E.B.

fot. gazeo.plSterownik jest prototypowy, ale w gamie Landi Renzo i Lovato nie brakuje rozwiązań gotowych do zastosowania "od zaraz"

W tym konkretnym przypadku (a mamy do czynienia z systemem Landi Renzo Omegas, tyle że skompletowanym z użyciem kilku prototypowych podzespołów, przechodzących testy praktyczne w hybrydowym Aurisie) przełączenie na LPG następuje po osiągnięciu przez ciecz chłodzącą temperatury 50° C. Trwa to nieco dłużej niż zwykle (w mieście nawet do 3 km jazdy po porannym rozruchu), a dzieje się tak z kilku powodów. Po pierwsze, silnik spalinowy pracujący w cyklu Atkinsona jest wydajniejszy cieplnie, co oznacza „mniej pary w gwizdek” i jego wolniejsze nagrzewanie się (straty energii cieplnej są niższe). Po drugie, jednostka elektryczna zastępuje spalinową najczęściej, jak się da, co dodatkowo wydłuża proces osiągania optymalnej temperatury roboczej. Ale kiedy już silnik się rozgrzeje i przełączy na gaz, można jechać i jechać i jechać, a kosztuje to prawie tyle, co nic.

Traktując pedał gazu łagodnie i nie starając się o „pole position” na każdych światłach, ale i nie robiąc z siebie zawalidrogi, osiągnęliśmy wynik rzędu 3,2 l/100 km. Po mieście! Tego żaden diesel nie potrafi, łącznie z legendarnym Citroënem AX. Przekładając tę wartość na spalanie gazu, możemy założyć 4 l/100 km, co oznacza jakieś 6 zł za pokonanie 100 km. Taniej tylko autem elektrycznym, ale trzeba ładować akumulator przez kilka godzin co 150 km, więc jak dla nas LPG jest całkowicie bezkonkurencyjne.

fot. gazeo.pl43 l gazu na 1000 km jazdy? Da się!

A skoro już zahaczyliśmy o zasięg... Samochody z instalacjami gazowymi zazwyczaj przejeżdżają na jednym tankowaniu 300-400 km, bo zbiorniki toroidalne umieszczane we wnękach kół zapasowych nie pozwalają na więcej. Tutaj nie dość, że zapotrzebowanie na paliwo jest śmiesznie niskie, to jeszcze Landi Renzo zmieściło pod podłogą bagażnika zbiornik o geometrycznej objętości 53 l, czyli w praktyce mieszczący 42,8 l LPG (choć nam udało się zatankować ponad 43,7 l). Może trudno w to uwierzyć, ale to oznacza, że po mieście można na jednym zbiorniku przejechać ponad 1000 km! A w trasie?

W trasie, paradoksalnie, mniej. Hybryda ma to do siebie, że jest oszczędniejsza właśnie w mieście, gdzie częściej – dzięki ciągłemu zatrzymywaniu się i ruszaniu można lepiej wykorzystać pełen potencjał silnika elektrycznego i energii odzyskanej i zmagazynowanej podczas hamowania. W trasie jedzie się płynnie, ale wysoka prędkość – choć stała – nie pozwala na wyłączenie silnika spalinowego i przełączenie się w tryb EV. Komputer pokładowy pokazuje na autostradzie od 6,7 do 7,5 l/100 km, czyli na gazie w granicach 8-9 l/100 km, co i tak jest wynikiem nieosiągalnym dla większości aut tego typu (mowa wszakże o rodzinnym kombi, a nie o Skodzie Citigo czy podobnym planktonie drogowym). 100 km autostradą za 12-14 zł? Opłaty za przejazd potrafią więcej kosztować!

fot. gazeo.plW Aurisie pełny kielich zaworu nie mieści się we wnęce wlewu na stałe, ale hybrydę tankuje się na tyle rzadko, że nie jest to problem

Pomijając zmyślną zasadę działania hybrydowego układu napędowego, spalinowo-elektryczny Auris LPG wygląda jak dowolny egzemplarz tego samochodu z zamontowaną instalacją gazową. Bo i jak ma wyglądać? Zbiornik ma we wnęce koła zapasowego, zawór do tankowania gazu pod klapką wlewu benzyny, przełącznik rodzaju zasilania na konsoli środkowej, a sterownik, reduktor i wtryskiwacze dokładnie w tych miejscach, gdzie się ich spodziewamy w bardziej konwencjonalnych pojazdach. W dodatku takie same, jakie znajdziemy w systemach Landi Renzo Omegas montowanych w autach w 100% spalinowych. Tyle tylko, że tuż obok widać pomarańczowe kable wysokiego napięcia od elektrycznej części układu napędowego.

Można się zastanawiać, czy Auris Hybrid, z racji swojego dalekowschodniego pochodzenia, potrzebuje układu lubryfikacji gniazd zaworowych. Nie tylko nie potrzebuje, ale i tak by go nie dostał. Dlaczego? Po pierwsze, silnik spalinowy nie wytęża się na tyle, by dodatkowa ochrona była konieczna. Po drugie, Landi Renzo nie jest zwolennikiem takich rozwiązań i woli stosować dotryski benzyny w zakresach dużych obciążeń jednostki napędowej, aż po całkowite zastąpienie LPG paliwem konwencjonalnym. Tutaj jednak nie ma takiej potrzeby – silnik benzynowy pracuje najrzadziej, jak się da, w dodatku w optymalnym zakresie obciążeń. Nic dziwnego, że hybrydy Toyoty (a jest ich już w sumie 9 mln) jeżdżą bezawaryjnie przez setki tysięcy kilometrów, nawet jako taksówki!

fot. gazeo.plWtryskiwacze są na silniku, pod plastikową pokrywą z napisem Hybrid Synergy Drive

Elektryfikacja wynalazku zwanego automobilem z pewnością będzie oznaczać złe wiadomości dla branży autogazu, ale dopóki silniki na prąd tylko wspomagają te benzynowe, sektor LPG może spać spokojnie. Tym bardziej, że hybryd z jednostkami wysokoprężnymi właściwie nie ma (koncern PSA, który stosował je m.in. w Peugeotach 3008 i 508 RXH oraz Citroënach DS5, wycofał się z tego pomysłu ze względu na niską opłacalność takiego rozwiązania), więc w przyszłości potencjalnie każdy samochód z napędem mieszanym będzie podatny na montaż instalacji gazowej. Dowód na to, że jest to możliwe już dziś, pokazujemy na zdjęciach. A najlepsze, że taki system wcale nie kosztuje więcej niż odpowiednik do auta z samym silnikiem spalinowym.

Za udostępnienie pleneru zdjęciowego dziękujemy Widzewskim Zakładom Przemysłu Bawełnianego Wi-Ma S.A.