W ciągu ostatnich kilkunastu miesięcy czołowi producenci samochodów ciężarowych i dostawczych pokazali kilka ciekawych konceptów. Większość z nich łączy napęd: hybryda tradycyjnego silnika spalinowego (turbodiesel) z elektrycznym. Hybrydy prezentowały w ostatnim czasie tacy producenci jak: Iveco, Volvo, DAF i Renault. Czyżby właśnie takie pojazdy miały za kilkanaście lat zdominować europejskie szlaki transportowe? Najszybciej napęd hybrydowy zaczęli wykorzystywać producenci autobusów. W USA eksploatowanych jest już kilkaset takich pojazdów. W Europie jedną z pierwszych firm, która oferuje autobus hybrydowy, jest Solaris Bus & Coach z podpoznańskiego Bolechowa, który przy współpracy z GM Allison i Cummins opracował Solarisa Urbino 18 Hybrid. Także w słupskiej fabryce Scanii produkowany jest autobus z napędem hybrydowym.
Dlaczego producenci pojazdów użytkowych widzą przyszłość w hybrydach, a nie np. silnikach spalinowych zasilanych alternatywnymi paliwami (biodiesel, metanol)? Jak twierdzą fachowcy zajmujący się silnikami spalinowymi, dzieje się tak dlatego, że hybrydy dają możliwość wykorzystania gotowych silników spalinowych najnowszej generacji, zmniejszenia spalania pojazdów (co przekłada się na perspektywę dłuższego wykorzystywania zasobów ropy naftowej) i zredukowania poziomu hałasu emitowanego przez pojazdy użytkowe. Hybrydę turbodiesla z silnikiem elektrycznym łatwo też zatankować, podczas gdy sieć dystrybucji paliw alternatywnych jest w powijakach.
- Skonstruowanie silników zasilanych paliwami alternatywnymi nie stanowi dla koncernów samochodowych żadnego problemu. Dużym problemem jest natomiast kiepska dostępność takich paliw - tłumaczy dr inż. Dariusz Piernikarski z Politechniki Lubelskiej. - Dlatego dopóki UE nie określi, że Europa będzie inwestowała w rozwój określonego paliwa alternatywnego, co wymaga powstania uregulowań prawnych i budowy sieci dystrybucji tego paliwa, producenci będą skupiać się na rozwoju napędu hybrydowego - dodaje.
Najszybciej napęd hybrydowy zaczęli wykorzystywać producenci autobusów. W USA eksploatowanych jest już kilkaset takich pojazdów. W Europie jedną z pierwszych firm, która oferuje autobus hybrydowy, jest Solaris Bus & Coach z podpoznańskiego Bolechowa, który przy współpracy z GM Allison i Cummins opracował Solarisa Urbino 18 Hybrid. Także w słupskiej fabryce Scanii produkowany jest autobus z napędem hybrydowym. Gruszek w popiele nie zasypiają również producenci ciężarówek i dostawczaków.
Waga lekka: Iveco Daily Hybrid
Na ostatniej wystawie transportu drogowego w Amsterdamie Iveco pokazało Daily Hybrid. Koncept wzbudził tym większe zainteresowanie, że niemal zaraz po wystawie 10 sztuk tego modelu trafiło do eksploatacji w firmie kurierskiej FedEx, która na całym świecie wykorzystuje już ponad 100 pojazdów hybrydowych. Daily Hybrid zasilane jest turbodieslem Multijet Euro 4 współpracującym w układzie równoległym z silnikiem elektrycznym o mocy 10,5 kW. Silnik elektryczny to produkt Boscha, podobnie jak inwerter napięcia.
Moc przekazuje skrzynia ZF. Baterie dostarcza Johnson Controls.
Silnik elektryczny może bez pomocy spalinowego rozpędzić dostawczaka do 50 km/h. Zasięg przy napędzie elektrycznym to, w zależności od zastosowanych baterii, od 25 do 100 km. Najważniejsza jest jednak redukcja spalania. W trybie hybrydowym Daily Hybrid ma zużywać 30 proc. mniej paliwa w cyklu miejskim. Jak twierdzą przedstawiciele Iveco, ten samochód to dopiero początek hybrydowej ofensywy. Mocno zaawansowane są już prace nad większym Eurocargo z takim napędem.
Waga średnia: DAF LF Hybrid Prototype
Pokazany na amsterdamskiej wystawie DAF LF Hybrid Prototype, podobnie jak Iveco, wkrótce trafi na jazdy testowe do wybranych klientów. Prototyp wyposażony jest w 4,5-litrowego turbodiesla PACCAR FR (Euro 5) o mocy 185 KM. Motor współpracuje ze zautomatyzowaną, sześciobiegową skrzynią Eaton Autoshift. Pomiędzy sprzęgłem a skrzynią zamontowano elektryczny silnik wspomagający spalinowy i działający jednocześnie jako generator (układ równoległy). Energia uwalniana w czasie hamowania przechowywana jest w akumulatorach litowo-jonowych i wykorzystywana ponownie przy przyspieszaniu.
Waga półciężka: Volvo FM Hybrid Concept
Lansowanym w ostatnim czasie przez Volvo Trucks konceptem jest półciężkie FM Hybrid Concept. Jak wyliczyli ekonomiści szwedzkiej firmy, w transporcie dystrybucyjnym (to jedno z głównych zastosowań pojazdów rodziny FM) koszty paliwa sięgają jednej trzeciej wszystkich kosztów przedsiębiorstw transportowych. FM Hybrid Concept ma zużywać do 35 proc. mniej paliwa niż analogiczna ciężarówka z silnikiem spalinowym. Koncept Volvo wykorzystuje hybrydowy zespół napędowy w układzie równoległym. Silnik elektryczny podczas ruszania wspomaga spalinowy do prędkości 20 km/h, której osiągnięcie pochłania największe ilości paliwa. Później wyłącza się. Podczas hamowania silnik elektryczny działa jako generator - gromadzi w akumulatorach energię wytwarzaną przy zwalnianiu.
Volvo FM Hybrid Concept, w porównaniu do konwencjonalnej ciężarówki, mniej hałasuje (wspomagany przez elektryczny silnik spalinowy pracuje na niższych obrotach), emituje mniej spalin i wolniej zużywa hamulce. W razie potrzeby może też poruszać się, wykorzystując tylko silnik elektryczny.
FM Hybrid Concept osiąga moc 163 KM, 800 Nm maksymalnego momentu obrotowego. Skrzynia biegów jest zautomatyzowana (I-Shift).
Od podstaw: Renault Hybrys
Hybrydą Renault Trucks jest koncepcyjny, zbudowany od podstaw Hybrys. Ten futurystyczny koncept średniociężkiej ciężarówki wykorzystuje hybrydowy zespół napędowy w układzie równoległym. Turbodieslowska jednostka DXi7 o mocy 320 KM współpracuje z elektryczną MDS (Motor Drive System) oraz zautomatyzowaną skrzynią Optidriver Plus. Pojazd może poruszać się też tylko dzięki silnikowi elektrycznemu. Jednak ze względu na sporą masę własną trzyosiowego (6x2) Hybrysa, "elektryczny" zasięg wynosi zaledwie 2 km. Jak zapewnia Renault Trucks, Hybrys zużywa do 35 proc. mniej paliwa niż analogiczna ciężarówka z konwencjonalnym zespołem napędowym. Akumulatory silnika elektrycznego mogą być ładowane zarówno podczas jazdy, jak i na postoju - z sieci. Korzystanie ze wszystkich zasilanych energią elektryczną funkcji, możliwe jest gdy silnik spalinowy jest wyłączony.
Napęd hybrydowy
Napęd hybrydowy to najczęściej połączenie silnika spalinowego z elektrycznym. Oba źródła napędu mogą pracować jednocześnie lub na przemian, np. gdy potrzebna jest mniejsza moc - tylko silnik elektryczny, a gdy większa - elektryczny i spalinowy.
Hybrydowe zespoły napędowe mogą mieć jeden z trzech układów: szeregowy, równoległy lub szeregowo-równoległy. W pierwszym silnik spalinowy pracuje cały czas, napędzając generator prądu, który przekazuje moc do silnika elektrycznego, czyli napędowego. Nadmiar mocy gromadzi w akumulatorach, z których pobiera ją silnik elektryczny. W równoległym silnik spalinowy połączony jest z kołami. Gdy potrzebna jest maksymalna moc, silniki spalinowy i elektryczny pracują jednocześnie. W czasie hamowania ten ostatni pracuje jako generator. Układ szeregowo-równoległy to kombinacja dwóch pierwszych.