BMW Vision - první sportovní hybrid (I)
Dlouhodobou strategií společnosti BMW je vývoj technologií, snižující emise a spotřebu paliva, a současně neopomíjejí pro značku BMW typickou radost z jízdy. To vše může být díky nim ve vyváženém poměru. To je zřejmé také z konceptu BMW Vision EfficientDynamics.
Kdybychom započítali všechny emise CO2, jež se vytvoří při výrobě elektrické energie, potom na 1 km jízdy vychází 50 g CO2. Těchto parametrů bylo dosaženo spojením úsporného tříválcového turbodieselu a dvojice elektromotorů pro každou nápravu. Inteligentní spojení těchto zdrojů síly je základem dynamiky, úspornosti a potenciálu technologie ActiveHybrid.
Ve voze má premiéru moderní přeplňovaný vznětový tříválec 1.5, jehož relativně malý objem je zárukou nízké spotřeby paliva, přeplňování naopak vysokého výkonu. Motor je vybaven nejnovější generací přímého vstřikování common-rail a turbodmychadlem s variabilní geometrií lopatek. Nejvyšší výkon činí 120 kW/163 k a točivý moment 290 Nm. Jedná se tudíž o vznětový motor s největším litrovým výkonem na světě (80 kW/l).
Malé rozměry umožnily instalaci před zadní nápravu v kombinaci s dvojicí řad sedadel. Spalovacímu motoru pomáhají s pohonem dva elektromotory. Jeden synchronní pro pohon přední nápravy, druhý tvoří se spalovacím motorem hybridní celek pohánějící zadní kola.
U zadní hybridní jednotky je elektromotor umístěn mezi spalovacím motorem a dvouspojkovou převodovkou. Jeho výkon 25 kW lze krátkodobě zvýšit na 38 kW. Spalovacímu motoru aktivně sekunduje značný točivý moment 290 Nm, jehož elektromotor dosahuje již od nulových otáček.
Přední kola pohání synchronní elektromotor (64 kW, 220 Nm). Po dobu 30 sekund však dokáže produkovat 84 kW a na 10 sekund až 104 kW. Součástí motoru je i redukční převod.
Podle jízdních podmínek pracují elektromotory buď jako hnací jednotky, nebo generátory. Koncept může být poháněn samostatně spalovacím motorem, pouze elektrickou silou nebo kombinací všech tří zdrojů síly. Výkon celého ústrojí pohonu činí 262 kW/356 k. Točivý moment přitom vrcholí hodnotou až 800 Nm.
Energetické články jsou umístěny ve středovém tunelu, od přední až po zadní část vozu. Každý z 98 lithium-polymerových článků (85 kg) má kapacitu 30 Ah a dokáže vytvořit trvalý výkon 600 A při napětí 3,7 V. Po dobu 30 sekund je každý schopen dodat maximální výstup 1200 A. Sériové zapojení lithium-polymerových článků vytváří nominální napětí 364 V. Celková kapacita akumulátoru činí 10,8 kW/h.
Akumulátory nepotřebují žádné aktivní chlazení. Velikost jednotlivých článků, spolu s jejich umístěním a optimalizovaným řízením toků elektřiny, nezvyšuje jejich teplotu nad únosnou mez.
Akumulátor se dobíjí regenerací kinetické energie při zpomalování nebo brzdění. Dalším způsobem nabití je možnost připojení k běžné elektrické síti. Po připojení do běžné sítě (220 V, 16 A) přes konektor v předním pravém blatníku dojde k nabití akumulátorů během 2,5 h.
V zadní části centrálního tunelu je palivová nádrž (25 l). Kdyby vůz jel pouze na spalovací motor, ujel by na jedno natankování přibližně 650 km. Když se k tomu přidá dojezd přibližně 50 km na čistě elektrický pohon, vychází dojezd na 700 km.
Trojice zdrojů síly přináší dynamiku, kterou koncept překonává ostatní hybridní automobily. Na 100 km/h zrychlí za 4,8 s, nejvyšší rychlost je elektronicky omezena na 250 km/h. Jedná se tedy o první sportovní hybridní automobil na světě.
Důležitou oblastí je také snižování energetických ztrát, které jsou také u nejúspornějších spalovacích motorů značné. Proto byl do výfukového systému přidán vodou chlazený termoelektrický generátor (TEG), jehož činnost spočívá ve výrobě elektrické energie z tepla výfukových plynů. Tato technologie byla původně vyvinuta pro použití v kosmických lodích a je založena na principu tzv. Seebackova jevu. P o zahřátí dvojice různých kovů vzniká mezi jejich oddělenými částmi určité elektrické napětí. V konceptu má termogenerátor výkon 200 W. Výfukový systém konceptu je navržen tak, aby ani při aplikaci termogenerátoru neztratil nic z výkonu a charakteristiky spalovacího motoru.
Jednotlivé systémy jsou vzájemně propojeny, a tak systém řídící toky energií uvnitř automobilu může pro svoji činnost využívat údaje například ze senzorů asistenčních systémů řidiče.
Systém dokáže spojením informací z radaru adaptivního tempomatu ACC, funkce Stop & Go i z informací navigačního systému zjistit jízdu v koloně, stejně tak jako její přibližné trvání. Podle toho optimalizuje činnost a souhru jednotlivých systémů tak, aby automobil jako celek pracoval s nejvyšší možnou mírou účinnosti.
Dalším příkladem je jízda po dálnici. Výkonný centrální počítač na určitý okamžik zvýší teplotu chladicí kapaliny, čímž uspoří část energie potřebnou k chlazení.
Avšak informace pro energetický systém nepocházejí pouze z automobilu samotného, ale díky také z okolí vozu. Reálné informace o provozu nebo jízdních podmínkách automobil získává prostřednictvím vyvíjených komunikačních systémů rovněž od okolních vozidel (systém Car 2 Car) nebo od infrastruktury (Car 2 Infrastructure). Díky tomu má automobil k dispozici reálné informace pro předvídání a přizpůsobení činnosti systémů konkrétním podmínkám.
Koncept má v systému režimů Dynamic Drive Control integrován speciální jízdní režim – Eco Mode, zaměřený na minimalizaci spotřeby. Po jeho zařazení dostává řidič informace o tom, jak akcelerovat, jak pracovat s brzdovým pedálem, a v případě manuálního řazení sděluje optimální rychlostní stupeň. Dojde také ke změně charakteristiky plynového pedálu, stejně tak jako strategie řazení dvouspojkové převodovky. To vše s cílem minimalizace spotřeby paliva.
Koncepční vůz BMW Vision EfficientDynamics ukazuje potenciál strategie BMW EfficientDynamics v takové míře, jako ještě nikdy předtím. Jedná se další příklad toho, že BMW má zcela jedinečnou schopnost vyvíjet mimořádně úsporné a přitom velmi dynamické ústrojí pohonu.
Dokončení zítra
JL, 3.9.2009
Líbil se vám článek? Zalinkujte jej!
Tisknout
