Hybridy s technologií Allison si razí cestu do světa

Takto upravené hybridy ale začínají dobývat i Evropu, a s uváděnou technologií se možná letos budeme moci seznámit i v České republice. Mohly by jí být vybaveny hybridní autobusy, které na základě vítězného tendru na nové autobusy má dodat dopravnímu podniku hl. města Prahy firma SOR Libchavy.

GM-ALLISON EP 40/50 SYSTEM

Konvenční dieselová vozidla jsou poháněna jediným zdrojem, motorem s vnitřním spalováním, který převádí palivo (naftu) na využitelnou energii. Hybridní elektrická vozidla (HEV) mají obecně dva zdroje; navíc je zde elektromotor poháněný elektrickou energií skladovanou v odpovídajícím zařízení (např. bateriích), provozovaný na optimální energetické úrovni spolu s primárním zdrojem, spalovacím motorem. Tato konfigurace snižuje požadavky na primární zdroj a umožňuje oběma zdrojům fungovat s optimální účinností. Je mnoho možných konfigurací pro HEV, ale všechny obsahují stejné klíčové komponenty; pohonnou jednotku (obvykle dieselový motor), systém pro uchovávání elektrické energie (baterie nebo jiné systémy) a elektrické stroje (motor a generátor). Architektura HEV využívá tyto komponenty jako součást pohonného systému k rekuperaci brzdné energie a optimalizaci výkonové zátěže spalovacího motoru.

MEZITITULEK: SÉRIOVÁ I PARALELNÍ KONFIGURACE UMOŽŇUJÍ RŮZNÉ MODIFIKACE

Dvě základní konfigurace jsou sériová a paralelní, přičemž u obou řešení jsou možné určité modifikace ke zvýšení účinnosti celého vozidla. V sériové hybridní konfiguraci není spalovací motor spojen přímo s pohonným ústrojím, ale místo toho pohání generátor, který nabíjí baterie nebo napájí elektromotor. Kola jsou pak poháněna výhradně silou elektromotoru. Sériový hybrid je v podstatě elektrovozidlo, kde je elektrická energie vytvořena v "elektrárně" na fosilní palivo na palubě vozidla.

(Pozn.: Trolejbus s agregátem v momentě bez připojení na síť je klasický sériový hybrid).

V paralelní hybridní konfiguraci jsou jak spalovací, tak elektromotor napojeny na převodovku tak, aby buď jeden z nich nebo oba současně mohly zajišťovat pohyb vozidla. Protože paralelní hybridní konfigurace umožňuje motoru přímý náhon kol mechanickou cestou, nabízí tento způsob lepší účinnost než sériová hybridní konfigurace a je mnohem praktičtější a flexibilnější.

FINÁLNÍ VÝBĚR: PARALELNÍ ŘEŠENÍ

Výhody paralelní hybridní konfigurace obecně vedou k tendenci nahradit sériová řešení v silničních aplikacích paralelními a mnoho v současnosti vyráběných hybridů - včetně patentovaného GM Allison Hybrid System - mají proto paralelní konfiguraci. Allison vyvíjí hybridní technologie pro komerční využití u vozidel od roku 1992. Vyvíjeny a testovány byly sériové i paralelní hybridní systémy a definitivní rozhodnutí zvolit pro výrobu paralelní technologii padlo v roce 2000. Běžná výroba hybridního systému GM-Allison Ep 40/50 ve dvou modifikacích byla spuštěna v říjnu 2003. GM-Allison Ep 40/50 System sestává ze čtyř hlavních komponent:


EV Drive (navenek slouží jako převodovka vozidla)

Hybrid Control Module (HCM) - řídicí jednotka hybridu sestává z řídicích modulů - převodovky Transmission Control Module (TCM) a vozidla Vehicle Control Module (VCM) pro zpracování dat a požadavků na provoz pro provoz GM-Allison Ep 40/50 System a dalších funkcí vozidla.

Dual Power Inverter Module (DPIM ) - duální výkonový měnič zajišťuje zdroj pro pohon EV Drive a pro nabíjení Energy Storage System (ESS).

Energy Storage System (ESS) - systém skladování energie využívá baterie Nikl Metal Hydrid (NiMH) jako elektrický zdroj pro GM-Allison Ep 40/50.

To samozřejmě neznamená, že by se Allison nevěnoval i dalším typům baterií - jakákoli technologie má šanci, ukáže-li se být v praktickém masovém využití lepší. Jednou ze zásadních priorit výrobce je však i trvanlivost - technologie musí mít srovnatelnou životnost s celým výrobkem. Proto Allison deklaruje úsporu spotřeby "pouze" do 21 % - takové využití technologie totiž zaručuje praxí potvrzenou dlouhodobou životnost baterií.

SKUTEČNOU NOVINKOU JE MODUL EV DRIVE

Produkt je určený pro kombinaci (na základě kroutícího momentu) elektrického pohonu s pohonem spalovacího motoru.

Systém Ev Drive zahrnuje dva nezávislé elektrické stroje a nemá fixní převodové poměry, jak je typické pro automatické převodovky. Převodové, rychlostní a krouticí poměry jsou díky Ev Drive neomezeně a kontinuálně variabilní. Modul vytváří elektricky proměnnou převodovku - Electrically Variable Transmission (EVT). EVT je schopna kombinovat průběžné řízení a účinnost u zatížení městského provozu sériového hybridu se schopností vysokého výkonu a vysoké účinnosti paralelního hybridu. Hybridní systém GM-Allison proto na základě unikátního a patentovaného projektu nabízí to nejlepší z paralelního a sériového řešení. Zájem o hybridní systémy roste... V souladu s narůstajícím obecným ekologickým povědomím je v současnosti v provozu ve světě více než 2600 hybridních systémů tohoto typu a firma je tak hlavním dodavatelem této sílící technologie.

V Severní Americe je provozován GM-Allison Ep 40/50 System ve více než 116 městech a absolvoval v souhrnu přes 260 milionů km běžného provozu.

Allison je v popředí vývoje i na evropském trhu hybridních autobusů a spolupracuje zde s mnoha výrobci vozidel. V Evropě je systém GM-Allison Ep 40/50 provozován od ledna 2007. Autobusy s tímto systémem provozují dopravci v 16 městech a prokazují využitelnost technologie v porovnání s klasickými dieselovými autobusy. Typ GM-Allison Ep50 byl např. vybrán pro autobusy Solaris Urbino Hybrid 18m druhé generace a je nyní montován s motorem Cummins ISBe 250 HP do vozidel APTS Phileas. Velká Británie vybavila 10 autobusů Optare Hybrid Tempo převodovkou GM-Allison Ep40 díky kontraktu pro organizátora TFL v Londýně.

I když je výkon hybridní technologie závislý na specifických podmínkách, ve kterých jsou autobusy provozovány, způsobech nasazení a výcviku řidiče (ten může mít značný vliv na konečnou spotřebu), je v Evropě u systému GM-Allison Ep 40/50 prokázaná úspora spotřeby paliva až 21%.

AUTOR: Dana Braunová
šéfredaktorka webu www.busportal.cz