Airhybrid - sprężone powietrze zamiast akumulatora

P. RüeggETH Zurich

Koncepcja Szwajcarów wpisuje się w panujący trend uzyskiwania mocy nie z dużych pojemności skokowych, ale stosowania doładowania (mechanicznego i turbo) i wtrysku bezpośredniego. Jak twierdzą, ich wynalazek oferuje podobne oszczędności jak układy spalinowo-elektryczne, jednak bez „balastu”, jakim są: dodatkowa masa (głównie baterii) oraz wysokie koszty technologii hybrydowej.

Idea zbiornika ze sprężonym powietrzem, umieszczonego między kolektorami dolotowym i wydechowym, bardzo sprzyja downsizingowi. Jego zawartość jest uwalniana podczas ruszania lub zmiany biegu poprzez specjalny, elektronicznie sterowany zawór. Przekłada się to na szybsze reakcje silnika i zmniejszenie zużycia paliwa. Umożliwia także redukcję liczby cylindrów z 4 do 2 oraz minimalizację tarcia wewnętrznego i wynikających z niego strat, przez co poprawia się ogólna sprawność jednostki napędowej.

Pomimo kompaktowych rozmiarów i umiarkowanego apetytu, silnik typu „airhybrid” cechuje wysoka moc, zapewniana przez turbosprężarkę napędzaną gazami spalinowymi. Jak obliczyli szwajcarscy uczeni, „wojny na konie mechaniczne” mają jednak czysto psychologiczny charakter, ponieważ do codziennej miejskiej jazdy rzadko potrzeba więcej niż 30 KM. Prawdopodobnie nikt jednak nie kupiłby samochodu o takiej mocy, ponieważ na samopoczucie i ego kierowcy znacznie lepiej wpływają wyższe liczby, nawet jeżeli większość czasu spędza on w korkach.

Zbiornik ze sprężonym powietrzem stanowi także część systemu odzyskiwania energii kinetycznej podczas hamowania. To właśnie w trakcie wytracania prędkości następuje jego napełnianie. Z tego też powodu największe oszczędności stają się możliwe do uzyskania w ruchu miejskim. Jak obliczono, sprawność silnika „airhybrid” wzrosła w porównaniu z jednostką konwencjonalną z 18 do 24%, co już „na dzień dobry” obniża spalanie o 1/3 przy tych samych osiągach, natomiast na zatłoczonych ulicach można osiągnąć zużycie paliwa zmniejszone o połowę.

Bardzo dobrze wypada także porównanie z hybrydą. Samochód z systemem „airhybrid” oszczędza wprawdzie 80% tego, co auto elektryczno-spalinowe w porównaniu z tradycyjnym napędem, ale jego technologia kosztuje tylko o 20% więcej niż zwykłe zasilanie tłokowe. Technologia hybrydowa natomiast - o 200%. Pomimo niższych korzyści z redukcji zużycia paliwa, znacznie spada więc koszt zakupu i wyraźnie skraca się czas amortyzacji dodatkowego nakładu finansowego. Według twórców „powietrznej hybrydy”, kilku znaczących producentów samochodów i dostawców z branży motoryzacyjnej zainteresowało się już tym ciekawym rozwiązaniem.

Trudno dziś wyrokować, czy pomysły Szwajcarów mają szansę na realizację i upowszechnienie. Bądź co bądź, dopracowali oni tylko silnik spalinowy, który „dni chwały” ma już w zasadzie za sobą. Oczywiście, przez kilkadziesiąt najbliższych lat będziemy jeszcze jeździć samochodami na paliwa płynne, ale wcześniej czy później wydobycie ropy naftowej przestanie się opłacać, a wtedy przesiadka np. na auta elektryczne stanie się nieunikniona. Z drugiej strony, nie warto czekać na to z założonymi rękami, ponieważ zależy nam, by samochody jak najmniej paliły i mniej truły, a więc odkrycia pokroju „airhybrid” są cenne. Czy zdążą zaistnieć, nim wyprze je coś jeszcze nowszego? Zobaczymy.