Projekt CO2-100minus - małe środki, duże efekty

Projekt CO2-100minusbadawczy Peugeot 107, czyli dowód na to, jak przy użyciu LPG i kilku prostych rozwiązań technicznych można zbudować ekologiczny samochód

Dr Thomas Heinze i dr Harald Altjohann, uczeni z HTW (Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes, czyli Uniwersytetu Nauk Stosowanych Saary) postawili sobie za cel zepchnięcie emisji CO₂ w służącym za „królika doświadczalnego” Peugeocie 107 poniżej poziomu 100 g/km. Cała operacja udała się tak dobrze, że uzyskano nawet spory zapas w stosunku do narzuconej przez Unię Europejską normy 95 g/km, która zacznie obowiązywać w 2020 r. Osiągnięty wynik to dokładnie 90,9 g/km. Szacun...

Obyło się bez większych fajerwerków technicznych, wystarczyły jedynie drobne modyfikacje silnika i montaż instalacji gazowej. Najpoważniejsze zmiany w oryginalnym samochodzie to przeprogramowanie elektronicznego sterownika silnika, zwiększenie stopnia sprężania i zastosowanie oleju redukującego tarcie wewnętrzne, poza tym na desce rozdzielczej znalazł się wskaźnik podpowiadający optymalny moment zmiany biegu, a koła obuto w opony o niskich oporach toczenia. Ot i cała tajemnica.

Pomiar ilości „wydychanego” dwutlenku węgla był możliwy dzięki współpracy z Uniwersytetem Południowej Westfalii (Fachhochschule Südwestfalen), który dysponuje własną hamownią podwoziową oraz odpowiednią aparaturą pomiarową. Wydruk po dokonaniu pomiaru jest namacalnym dowodem na pracę wykonaną od początku 2009 r., czyli od momentu uruchomienia przedsięwzięcia. Pokazuje także dokonany przez doktorów Heinzego i Altjohanna postęp - wcześniej przygotowali oni już w podobny sposób Fiata 500 i Hyundaia i10, a nawet tego samego Peugeota 107, ale za każdym razem przekraczali założony na początku limit 100 g CO₂ na kilometr.

Projekt CO2-100minusbadawczy Peugeot 107 w towarzystwie zespołu naukowców

Przełomowe okazało się nawiązanie współpracy z holenderskim producentem systemów zasilania autogazem Vialle i adaptacja testowego auta przy użyciu układu sekwencyjnego wtrysku LPG w fazie ciekłej, co pozwoliło na przekształcenie „stosiódemki” w pojazd jednopaliwowy, napędzany w 100% gazem, bez fazy rozruchu na benzynie. W ten sposób uniknięto nie tylko zbędnych gramów gazu cieplarnianego powstających podczas spalania „bezołowiowej”, ale także można było zoptymalizować pracę jednostki napędowej pod kątem innego paliwa, bez konieczności szukania kompromisu dla osiągnięcia efektywnej pracy na benzynie i gazie. Poza CO₂, udało się także obniżyć zawartość niespalonych węglowodorów o długich łańcuchach w spalinach o 80%. Pierwotny zbiornik „życiodajnego płynu”, teraz zbędny, usunięto dla oszczędności masy.

Zmiana oprogramowania jednostki sterującej (m. in. modyfikacje kąta wyprzedzenia zapłonu) przyniosła efekt w postaci przyspieszenia procesu spalania LPG (z natury wolniejszego niż w przypadku benzyny) oraz poprawy wydajności energetycznej. W ten sposób silnik stał się sprawniejszy i zużywa mniej gazu, tym samym pozostawiając po sobie mniejszy ślad węglowy. Stopień kompresji zwiększono zaś (z 10,5:1 do 12:1) poprzez zamontowanie nowych, kutych na zamówienie tłoków. Zapłon i spalanie stały się jeszcze efektywniejsze, a więc mniej pary idzie „w gwizdek” (czyli np. na straty cieplne i niespalone paliwo). Na to wszystko nakłada się wysoka, wynosząca średnio 107 liczba oktanowa LPG, ułatwiająca manipulowanie przy silniku bez ryzyka wystąpienia spalania stukowego.

W porównaniu z najoszczędniejszymi i najbardziej „zielonymi” modelami benzynowymi, Peugeot przygotowany przez niemieckich naukowców jest o 20% bardziej przyjazny dla środowiska. Jak powiedział dr Thomas Heinze, efekt pracy jego i jego zespołu pokazuje ogromny, choć często niedoceniany potencjał LPG i może śmiało konkurować z technologią spalinowo-elektryczną, zwłaszcza pod względem opłacalności. Zastosowane w badawczym aucie rozwiązania są relatywnie tanie, a przynoszą równie dobre efekty jak droga i skomplikowana hybrydyzacja. Przed autorami projektu stoi teraz kolejne wymagające zadanie - dostosować osiągnięte wyniki do realiów i możliwości produkcji seryjnej. Trzymamy kciuki i kibicujemy, bo dzięki wdrożeniu pomysłów Niemców w życie moglibyśmy niedługo (w perspektywie kilku lat) mieć na rynku fabryczne modele z wtryskiem ciekłego gazu. Życzymy powodzenia!