Jeszcze za wcześnie dla aut na prąd

Mimo że zaostrza się proekologiczny kurs, obrany przez Unię Europejską, to wiele wskazuje na to, że nie dożyjemy czasów, w których większość samochodów opuszczających światowe fabryki będzie napędzana silnikami elektrycznymi. Ale ze względu na wspomniany kurs, czeka nas czas miniaturyzacji i hybryd.

Mniej cylindrów

Według różnych prognoz na koniec obecnej dekady światowa produkcja samochodów osobowych i lekkich dostawczych osiągnie około 104 mln (w 2010 r. — ponad 70 mln). Z tego ledwie 3 mln przypadnie na pojazdy elektryczne i hybrydowe typu plug-in. W kolejnych 6 mln silniki elektryczne będą towarzyszyły spalinowym jako napęd dodatkowy w układzie hybrydowym. To znaczy, że na rynek trafi około 100 mln pojazdów z silnikami spalinowymi. Z analizy przeprowadzonej na zlecenie amerykańskiego Departamentu Energii wynika, że silniki spalinowe pozostaną dominującym napędem samochodów przynajmniej do… 2050 r. Ale jednocześnie auta napędzane głównie silnikami spalinowymi (jak obecne hybrydy) mogą zużywać nawet o 90 proc. paliwa mniej niż teraz. Jak to zrobić?

Najskuteczniejszą metodą ograniczania zużycia paliwa i emisji CO 2 okazuje się tzw. downsizing. Koncepcja ta polega na zmniejszaniu do minimum pojemności skokowej i liczby cylindrów, co obniża straty energii powodowane przez tarcie i bezwładność ruchomych mas oraz zmniejsza straty cieplne. Nie odbywa się to kosztem mocy, gdyż są to wyłącznie silniki z turbodoładowaniem rekompensującym z nadwyżką efekt zmniejszonej pojemności. Pierwszy producent z brzegu — Volvo.

Ostatnia jednostka V8 znikła spod maski modelu XC90 już jakiś czas temu. Za dwa lata nowa generacja tego modelu będzie wyposażona wyłącznie w silniki czterocylindrowe.

— Podobne zmiany czekają pozostałych producentów aut. W świecie coraz ostrzejszych norm emisji spalin i limitów emisji dwutlenku węgla trzeba radykalnie zmienić sposób konstruowania samochodów i ich silników — podkreśla Arkadiusz Nowicki, prezes Volvo Auto Polska. Aby spełnić te coraz ostrzejsze normy, producenci masowo zastępują duże silniki wolnossące mniejszymi jednostkami z turbodoładowaniem.

— W gamie Volvo wszystkie silniki Diesla i benzynowe są wyposażone w turbosprężarkę. W najbliższej przyszłości z naszej oferty usuniemy silniki pięcio- i sześciocylindrowe. Zostaną zastąpione nowoczesnymi czterocylindrowcami VEA. Dwulitrowe jednostki benzynowe będą osiągały początkowo moc 230 i 280 KM, Diesel o tej samej pojemności — 181 KM — opowiada Arkadiusz Nowicki.

Stwierdzenie, że „przyszłość motoryzacji należy do prądu”, jest aktualne, ale tylko częściowo. Producenci i analitycy są zgodni: samochody elektryczne nie wyprą w najbliższej przyszłości konwencjonalnych napędów spalinowych. Przyszłość — ta najbliższa — to hybrydy.

— Rozwój aut elektrycznych ogranicza ich mały zasięg, wysoka cena akumulatorów i słaba sieć punktów ładowania. Do czasu, aż postęp technologiczny rozwiąże te problemy, etapem przejściowym będą hybrydy, zwłaszcza typu plug-in. Ich udział w rynku będzie rósł, szczególnie w tych państwach, w których auta o dużej emisyjności są okładane wysokimi podatkami nie tylko podczas zakupu, ale także podczas eksploatacji — uważa Arkadiusz Nowicki.

Z gniazdka…

Prekursorem rozwiązań hybrydowych jest Toyota i jej luksusowa marka — Lexus. Oferują już po kilka modeli z napędem hybrydowym, który jest coraz bardziej efektywny. Inni producenci podążają podobnymi ścieżkami.

— W przypadku silników benzynowych, poza szeroko już dziś stosowanym downsizingiem, proponujemy trzycylindrowe silniki benzynowe nowej generacji PureTech, które zmniejszają spalanie o 25 proc. przy jednoczesnym zwiększeniu mocy. Oprócz tradycyjnych silników termicznych o optymalnych parametrach i coraz mniejszej masie Citroen proponuje najlepsze i najskuteczniejsze rozwiązanie typu Stop & Start — mikrohybrydę e-HDi, która wkrótce znajdzie zastosowanie we wszystkich modelach marki — zapowiada Jacek Trojanowski, dyrektor marki Citroen w Polsce.

Jego zdaniem technologie mikrohybrydowe stanowią — przynajmniej na razie — tańszą alternatywę dla napędów hybrydowych i w 100 proc. elektrycznych.

— Mimo sporej różnicy ceny wersja Hybrid4, czyli pierwsza na świecie hybryda oparta na silniku Diesla, dostępna w Citroënie DS5, stanowi już 25 proc. sprzedaży tego modelu. Jej sprzedaż zależy oczywiście od przepisów na danym rynku — im większe bonusy ekologiczne przyznaje rząd, tym więcej sprzedaje się przyjaznych środowisku aut — mówi Jacek Trojanowski.

…i narzędzia

Od 2007 r. BMW Group ma skuteczne narzędzie redukcji zużycia paliwa i emisji spalin — strategię Efficient Dynamics. Te propozycje technologiczne to integralna część wielu rozwiązań konstrukcyjnych aut BMW Group (np. TwinPower Turbo, funkcja Auto Start Stop, odzyskiwanie energii hamowania, tryb Eco Pro). Każde BMW standardowo jest wyposażone w elementy tej technologii.

— Dzięki naszym działaniom w latach 1995-2010 zredukowaliśmy w nowych samochodach emisję CO 2 aż o 30 proc. Żadna inna firma z branży motoryzacyjnej nie może pochwalić się podobnym rezultatem — mówi Katarzyna Gospodarek z BMW Group Polska. Jesienią 2012 r. oferta obejmowała 55 modeli BMW oraz 36 Mini o emisji CO 2 maksymalnie 140 g/km, z czego 35 modeli emituje maksymalnie 120g/km.

— BMW Group do 2020 r. planuje ograniczenie emisji CO 2 o kolejne 25 proc. — dodaje Katarzyna Gospodarek.

Hybrydowe ferrari

Wszystko wskazuje na to, że już w 2016 r. na rynku pojawią się citroeny seryjnie wyposażone w hybrydę powietrzną — Hybrid Air, zaprezentowaną na tegorocznym salonie w Genewie. Technologia ta, łącząca silnik benzynowy z hydraulicznym, pozwoli obniżyć spalanie do niespełna 3 l na 100 km i zmniejszyć emisję CO 2 do 69 g/km przy zachowaniu pełni walorów użytkowych (brak ciężkich akumulatorów elektrycznych „kradnących” miejsce, zastąpionych przez zapas energii w formie sprężonego powietrza) i przystępnej ceny. Na nowe rozwiązania zaczyna stawiać również np. Ferrari. Zaprezentowany kilka dni temu najnowszy model tej marki — La Ferrari — napędza hybryda. Gdyby kilka lat temu ktoś sugerował jej zastosowanie w autach tej firmy, pewnie skończyłby na stosie. Tymczasem — jest. Piekielnie mocna i niekoniecznie ekologiczna. Tworzy ją benzynowy potwór o 12 cylindrach i ponad 160-konny silnik elektryczny. Daje moc ponad 900 KM.

Mniej spalin

W 2009 r. przeciętny samochód osobowy w Europie odprowadzał do atmosfery 146 gramów CO2 w przeliczeniu na przejechany kilometr. Komisja Europejska nakazuje obniżenie tego wskaźnika do 130 g/km w 2015 r., a do 95 g/km w 2020 r.