20.9.2019. Autor: Željko Marušić

Hybrid Air: hibridni motor na stlačeni zrak dobiva 'zeleno svjetlo'?

Štedi do 45 posto goriva: kinetičkom energijom kočenja preko pumpe se nabija spremnik zraka, koji potom pokreće hidromotor i pomaže pogonu...

Razvoj je počeo 2013., a sada dolazi u prvi plan PSA je uz pomoć Boscha predstavio i razvio čudo tehnike - hibridni motor na stlačeni zrak! Kombinacijom motora s unutrašnjim izgaranjem i pomoćnog procesa komprimiranja i širenja zraka dobiva se jednostavan, učinkovit i ne preskup hibridni pogon Hybrid air. 

Kao u klasičnom hibridnom pogonu, kad su otpori vožnje mali, dio energije glavnog motora (benzinskog ili dizelskog), sprema se u poseban energetski spremnik, kako bi je koristio kod povećanog opterećenja. Za razliku od njega, koji ze spremanje energije koristi električni akumulator (bateriju), u ovom se hibridnom motoru, kao u zrakoplovima ili podmornicama, koristi hidro-pneumatski spremnik (akumulator) energije. 

Time se automobil olakšava za više od 100 kg te se smanjuje negativan utjecaj na okoliš. Naime, suvremene su baterije, čak i litij-ionske, teške, a njihovo odlaganje iznimno opterećuje okoliš. 'Srce' cijelog sustava je sklop hidrauličke pumpe i hidrauličkog motora, koji je svojevrstan ekvivalent sklopu generatora i elektromotora.

Benzinski (ili dizelski) i hidromotor spojeni su na razvodnik snage s automatskim CVT mjenjačem, koji na 'pametan' način, u sinergiji, koristi oba pogona, odnosno samo jednog. Pretvorba energije obavlja se potpuno mehanički, a elektronika služi samo za upravljanje.


Energijom motora ili kočenja pokreće se pumpa koja uljem nabija zrak na 20 do 27 bara. Zrak se po potrebi širi te gura ulje u hidro-motor, koji pomaže benzincu ili sam pokreće auto

Automobil se teoretski, a i praktično, može pokretati samo stlačenim zrakom, poput pomorskih torpeda ili balona koji se napušu i potom puste u zrak. Ali, kao u slučaju svakog akumulatora (električnog, mehaničkog ili hidro-pneumatskog), problem je u kapacitetu, odnosno dosegu automobila. Stoga je zgodno rješenje, i svojevrstan kompromis, da se takav reverzibilni pogonski sklop koristi kao pomoćni pogon.

Napaja se spremljenom mehaničkom energijom motora, iz ciklusa kad je energije bilo više od potrebnog, odnosno dijelom kinetičke energije automobila, koja se pri kočenju, umjesto u toplinu nastalu trenjem, pretvara u potencijalnu mehaničku energiju.

Radi se o potencijalnoj mehaničkoj energiji, spremljenoj u svojevrsnoj hidro-pneumatskoj opruzi (opružni efekt ima isključivo zrak), koja se po potrebi pretvara u kinetičku - širenjem zraka te guranjem, odnosno stavljanjem u pokret hidrauličkog ulje, koje potom pokreće hidraulički motor. Koristi se kao pomoćni pogon, prilikom ubrzanja ili svladavanja uspona, odnosno kao samostalni, u gradskoj vožnji, do brzine od 70 km/h.


Sustav Hybrid air djeluje na tri načina: pokreće se samo na benzin, komprimirani zrak ili kombinirano. Prebacivanje iz jednog u drugi program obavlja se automatski

Samo na zrak može se voziti do tri kilometra, ali u čistoj gradskoj vožnji 'zračni ciklus' sudjeluje sado čak 80 posto. Koriste se dva hidro-pneumatska spremnika - visokotlačni (20 do 27 bara), smješten uzdužno u sredini vozila, te niskotlačni (3 do 5 bara), poprečno u stražnjem dijelu vozila.

● u pogonskoj fazi hidrauličko ulje cirkulira iz visokotlačnog spremnika u hidromotor, pa se vraća u niskotlačni spremnik,
● u fazi energetskog punjenja (nabijanja) središnjeg hidro-pneumatskog spremnika protok ulja, pomoću pumpe pogonjene motorom ili inercijom vozila, ide suprotnim smjerom - iz niskotlačnog spremnika u hidrauličku pumpu, pa u središnji spremnik, gdje pred sobom nabija zrak.
● sve se temelji na povećanju obujma tekućine i smanjenju obujma zraka, odnosno obrnuto.


U normalnoj se vožnji štedi 30, a u gradskoj do 45 posto, što znači da se potrošnja u autu niže klase, poput Peugeota 208 ili Citroëna C3, može sniziti na manje od tri litre

Plan do 2024. je dvije litre na 100 km! Naravno, kao i svaki hibridni pogon, i ovaj nije pogodan za dugotrajnu vožnju autocestom. Jednom kad se isprazni hidro-pneumatski akumulator, dodatni pogon postaje ne samo beskoristan, nego i svojevrstan balast. Ali u mješovitoj vožnji, a pogotovo gradskoj, u ritmu 'stani-kreni', ovaj je pogon izvrstan.

Najavljuje se cijena 20 posto niža nego kod klasičnog hibridnog pogona, a ne treba zanemariti ni da je cijeli sustav projektiran za cijeli vijek automobila. Zbog toga ne treba računati na izmjenu baterije, nakon sedam-osam godina. Pričekajmo, dakle, službeno predstavljanje, koje se očekuje krajem 2020., najprije u konceptnoj izvedbi..







Gulf

Tembo