První sériově vyráběný hybridní vůz se vznětovým motorem používá elektri

, 14. září 2011, 0:00

Peugeot uvádí s typem 3008 HYbrid4, jako první automobilka na světě, do sériové výroby osobní vozidlo s hybridním pohonem založeným na vznětovém motoru.

Kombinací vznětového motoru a elektrického pohonu lze dosáhnout snížení spotřeby paliva až o 35 procent. Koncern PSA Peugeot Citroën vyvinul elektrické komponenty (elektromotor, výkonová elektronika a vysokonapěťový generátor) a speciální provedení elektronického stabilizačního systému ESP® pro hybridní vozidla v úzké spolupráci se společností Bosch.

Crossover 3008 HYbrid4 spotřebuje pouhých 3,8 litru nafty na 100 kilometrů, což odpovídá emisím CO2 pouhých 99 gramů na kilometr. Přesto se však nejedná o pojízdnou demonstraci skromnosti. Oba pohony dosahují kombinovaného výkonu 147 kW (200 k) a mohutného točivého momentu 450 N.m. Prostorný hybridní vůz se vznětovým motorem díky tomu zrychlí z 0 na 100 km/h za 8,5 s a jeho nejvyšší rychlost je omezena na 191 km/h.

Volitelně pohon všech kol, předních kol nebo elektrický pohon zadních kol
Vrcholem hybridizace je připojitelný pohon všech kol v typu 3008 HYbrid4. Kromě běžného pohonu předních kol vznětovým motorem zajišťuje dynamickou akceleraci elektricky poháněná zadní náprava odděleného pohonu náprav společností PSA a Bosch. Modul zadní nápravy je tvořen elektrickým strojem o výkonu 27 kW a diferenciálem. Při silnější akceleraci podporuje zadní elektromotor svou hnací sílou spalovací motor, zatímco v kritických situacích zlepšuje trakci díky pohonu všech kol. Točivým momentem elektrického stroje na zadní nápravě lze navíc překlenovat přerušení toku hnací síly při řazení automatizované převodovky. V hustém městském provozu nebo při pomalé jízdě se může Peugeot 3008 HYbrid4 pohybovat bez emisí prostřednictvím čistě elektrického pohonu. V závislosti na úrovni nabití akumulátoru NiMH činí dojezd hybridního vozu se vznětovým motorem v čistě elektrickém režimu až čtyři kilometry. Pokud zásoby elektrické energie dojdou, vznětový motor opět automaticky naskočí.

Základním agregátem vozu Peugeot 3008 HYbrid4 je čtyřválcový turbodiesel 2.0 HDi nejnovější generace s výkonem 120 kW (163 k), který splňuje emisní normu Euro 5. Jeho výkon přenáší automatizovaná šestistupňová převodovka na přední nápravu. Koncepci odděleného pohonu náprav Axle Split Hybrid vyvinutou koncernem PSA lze s menšími úpravami přizpůsobit různým automobilovým platformám. PSA například představí na IAA 2011 ve Frankfurtu nad Mohanem nový typ 508 RXH s pohonem HYbrid4.

Koncepce odděleného pohonu náprav Axle Split Hybrid se však nevyznačuje pouze relativně jednoduchou hybridizací. Crossover 3008 HYbrid4 překlenuje díky svému téměř autonomnímu pohonu zadních kol propasti mezi různými kategoriemi vozidel. Krátké cesty po městě zvládne bez lokálních emisí hluku a škodlivin, neboť v režimu čistě elektrického pohonu ujede přibližně čtyři kilometry. Suverénně si poradí rovněž s nezpevněným terénem nebo zasněženou vozovkou ve stoupání díky elegantně řešenému pohonu všech kol. A na dlouhých cestách se blýskne rychlostí a hospodárností účinného motoru HDi a prodlouženým dojezdem díky elektrickému pohonu. Vznětový motor typu Peugeot 3008 HYbrid4 je výhradním zdrojem hnací síly při typických cestovních rychlostech nad 120 km/h. Elektrický pohon zadní nápravy zůstává odpojen.

Vývojáři koncernu PSA, podporovaní v oblasti elektroniky týmem odborníků společnosti Bosch, v důkladných výpočtech, simulacích a testech přesně zjistili, v jakých jízdních situacích a jakým způsobem musí oba pohony spolupracovat a jaký výkon musí poskytovat, aby byly efektivně splněny požadavky řidiče. Nejvyšším cílem jízdního režimu „Auto“ – jednoho ze čtyř nastavení – je například minimalizovat spotřebu paliva při maximálním komfortu. Řidič musí jen přidávat plyn a elektronika v pozadí automaticky řídí spolupráci obou pohonů. Pohon všech kol lze samozřejmě zapnout i manuálně. Řidič má navíc na výběr další jízdní režimy sahající od velmi sportovního až po mimořádně hospodárný.

Bosch vyvinul systém ESP® speciálně pro Peugeot 3008 HYbrid4
ESP® již delší dobu významně přispívá k bezpečnosti v silniční dopravě. Elektronický stabilizační systém cílenými zásahy do řízení motoru a brzdové soustavy dohlíží na to, aby řidič neztratil v kritických situacích kontrolu nad vozidlem. Součástí ESP® jsou vždy funkce protiblokovacího systému (ABS) a protiprokluzového systému (ASR).

Aby ESP® plnilo svou funkci co nejlépe i v hybridních vozidlech koncernu PSA, vyvinuly obě společnosti společně následující funkce přizpůsobené hybridnímu systému:
– omezení rekuperace kinetické energie elektrickým strojem na zadní nápravě (RBC®), aby byla v každé situaci zajištěna stabilita vozidla
– úprava nastavení ASR podle zvoleného jízdního režimu zajišťuje optimální poměr výkonu a komfortu za všech jízdních podmínek
– regulace elektrického podtlakového čerpadla – v elektrickém režimu vyžaduje posilovač brzdové soustavy druhé podtlakové čerpadlo
– vysoká úroveň aktivní bezpečnosti typu Peugeot 3008 HYbrid4 je tak výsledkem úzké spolupráce společností PSA a Bosch

Komplexní systém pohonu od společnosti Bosch
Kromě systémového know-how dodal Bosch hlavní komponenty pro první hybridní systém s odděleným pohonem přední a zadní nápravy (Axle Split Hybrid). Jednak to je vodou chlazený elektrický stroj integrovaný do zadní nápravy. Jedná se o typ SMG 180/120 (Separate Motor Generator) s průměrem 180 mm a délkou 120 mm. Z těchto kompaktních rozměrů dokáže synchronní elektromotor s permanentním magnetem mobilizovat nejvyšší výkon 27 kW a enormní točivý moment 200 N.m. Trvalý výkon dosahuje hodnoty 20 kW při 7500 otáčkách za minutu.

Kromě elektrického stroje v zadní nápravě pracuje v typu Peugeot 3008 HYbrid4 ještě jeden synchronní elektromotor Bosch s permanentním magnetem typu SMG 138/80 (průměr 138 mm, délka 80 mm), který je uložen v motorovém prostoru a slouží jako vysokonapěťový startér-generátor systému Start-Stop. Hlavní funkce ovšem spočívá v napájení pohonu zadní nápravy (při vybitém vysokonapěťovém akumulátoru), palubní sítě a klimatizace. Za tím účelem je poháněn robustním řemenem od vznětového motoru. Protože za jízdy vyrábí elektrický proud téměř v každé provozní situaci, může mít vysokonapěťový akumulátor kompaktní konstrukci s výhodnou cenou, neboť slouží jen jako překlenovací zásobník energie. SMG 138/80 poskytuje trvalý výkon 7 kW při až 15 000 otáčkách za minutu. Nejvyšší výkon má hodnotu 8 kW.

Mozkem elektrického pohonu je jednotka HPCU (Hybrid Power Control Unit). Výkonová elektronika zahrnuje nejen řídicí software pro oba elektrické stroje a řízení hybridní soustavy, ale plní také funkci pulzního měniče, který nabíjí akumulátor stejnosměrným proudem vytvořeným ze střídavého proudu vyráběného startér-generátorem SMG 138/80. Kromě toho slouží také jako stejnosměrný měnič mezi nízkonapěťovou palubní sítí vozidla a vysokonapěťovým systémem elektrického pohonu. Požadavky na výkonovou elektroniku jsou extrémní: v prostoru o objemu pouhých 12 l se pracuje s proudy až 340 A při napětí až 300 V.

Světová premiéra pro dvojitý invertor Bosch
Bosch dosud ještě nedodával dvojitý invertor jako spojovací článek mezi vysokonapěťovým akumulátorem a hned dvěma elektrickými stroji. Vývojáři nyní umístili do prostoru dosavadního jednoduchého invertoru elektroniku plnící dvě funkce. „Z našich dosavadních invertorů by sotva našla cestu ven moucha. U nového dvojitého invertoru by měly problémy dokonce i blechy,“ názorně vysvětluje Dr. Matthias Küsell, vedoucí vývoje a zákaznických projektů pro vozidla s elektrickým a hybridním pohonem Bosch, složitost a vysoký stupeň integrace modulu. Přesto se podařilo zajistit účinné chlazení při minimálních vzdálenostech mezi elektrickými komponenty a realizovat štíhlé výrobní procesy. Pouze dvojitý invertor Bosch dokáže za jízdy zajistit ovládání obou elektromotorů a regulovat přitom vznikající vysoké proudy.

Bosch tak uvedl do sériové výroby čtyři klíčové komponenty hybridního systému s oddělenými pohony náprav (Axle Split Hybrid) v rámci projektu, který trval pouhé dva roky. Přestože měli vývojáři přístup k bohatým zkušenostem nasbíraným během dlouhých desetiletí při vývoji a výrobě elektrických strojů, stejnosměrných měničů a invertorů, bylo možné dodržet napjatý časový plán a náročná zadání koncernu PSA pouze soustředěným úsilím. „Kromě hardwaru a softwaru pro vozidlo jsme vyvinuli také zkušebny a zkušební software, abychom mohli nové produkty precizně testovat a měřit,“ říká Küsell.

Vynaložené úsilí se vyplatilo. Peugeot 3008 HYbrid4, první hybridní osobní vůz se vznětovým motorem, ukazuje cestu k budoucí mobilitě, která bude ohleduplnější k našemu klimatu a životnímu prostředí. Inovativní koncepce hybridního systému s odděleným pohonem náprav (Axle Split Hybrid) ukazuje, že lze vzájemně skloubit radost z jízdy s odpovědností a hospodárností, jakož i elektrickou jízdu po městě s napínavými výlety mimo zpevněné cesty nebo s pohodlným cestováním na dovolenou.

 

Komentáře

Komentář musí být delší než 5 znaků!

Potvrďte prosím předpisy!

Ještě nikdo tento článek nekomentoval. Buďte první!