Technologia hybrydowa Boscha

Niemal wszyscy producenci pojazdów poświęcają dużo uwagi technice hybrydowej, a wielu z nich planuje wprowadzenie pojazdów z tego typu napędem w ciągu najbliższych kilku lat. Specjaliści Boscha szacują, że udział samochodów z napędem hybrydowym na światowym rynku zwiększy się z 1 proc. w 2010 roku do 5 proc. w roku 2025, co oznacza wzrost do 4 mln sztuk samochodów. Przyszłe przepisy ochrony środowiska i ruchu drogowego dają duże możliwości rozwoju pojazdom z napędem hybrydowym, który pozwala na znaczne obniżenie zużycia paliwa, a tym samym emisji dwutlenku węgla. W cyklu spalania NEF (nowy europejski cykl jazdy) stwierdzono obniżenie zużycia paliwa oraz emisji spalin o około 30 proc. Dodatkowo, krótsze odległości mogą być pokonywane przez samochód hybrydowy wyłącznie przy użyciu napędu elektrycznego, co oznacza zerową emisję. Technika ta nie ogranicza ponadto w żaden sposób przyjemności płynącej z jazdy.

Bosch zajmuje się technologią hybrydową od ponad 30 lat. Opracowywane przez firmę systemy można podzielić na trzy klasy, różniące się funkcjonalnością: Micro Hybrids, Mild Hybrids oraz Strong Hybrids.

Micro Hybrids stanowią najtańszą, podstawową wersję systemów hybrydowych, służących wyłącznie temu, by obniżyć zużycie paliwa oraz emisję dwutlenku węgla. Bosch pracuje nad dwoma rozwiązaniami w tym zakresie. W koncepcji SES (Smart Electronic Start/Stopp System) sterownik silnika przejmuje funkcję sterowania zmodyfikowanym rozrusznikiem, co odbywa się w zależności od życzenia kierowcy oraz w oparciu o dane pochodzące z czujników. Również Toyota, będąca prekursorem technologii hybrydowych dla pojazdów, korzysta z tego rodzaju systemu. Druga koncepcja systemu Micro Hybrids Boscha o nazwie SPS (Smart Power System) bazuje na generatorze z dwoma trybami eksploatacji. W trybie 14 V generator zasila konwencjonalną, pokładową sieć elektryczną mocą dochodzącą do 3 kW. W trybie 42 V generator wytwarza energię o mocy dochodzącej do 8 kW i dostarcza prąd do odbiorników dużej mocy, np. elektrycznie ogrzewanych szyb. Niewykorzystana energia jest doprowadzania poprzez przetwornik napięcia do sieci pokładowej. Ten wariant systemu Micro Hybrids można połączyć z rekuperacyjnym hamulcem podstawowym, który zamienia część energii hamowania na energię elektryczną i kumuluje ją w baterii o dużej pojemności.

Bardziej zaawansowane są systemy Mild Hybrids oraz Strong Hybrids, w których silnik elektryczny wspomaga okresowo silnik spalinowy, stanowiąc dodatkowe źródło napędu. Systemy Mild Hybrids są najczęściej wyposażone w silnik elektryczny o mocy 10-25 kW, który spełnia funkcję wspomagającą. Oferuje on dodatkową moc podczas wyprzedzania, tzw. efekt boost, a w połączeniu z silnikiem spalinowym o zmniejszonych wymiarach zapewnia oszczędność paliwa o około 30 proc. Takie zalety oferuje także system Strong Hybrids, wyposażony w wydajny silnik elektryczny o mocy około 50 kW. Generując moment obrotowy dochodzący do 350 Nm wydajniej wspomaga on pracę silnika spalinowego. Kierowca odczuwa bardziej dynamiczne przyspieszenie, niż przy zastosowaniu samego tylko napędu spalinowego. Systemy Strong Hybrids oferują ponadto możliwość pokonywania krótszych tras wyłącznie przy zastosowaniu napędu elektrycznego, a tym samym jazdy przy zerowej emisji zanieczyszczeń. W takiej wersji system wymaga dodatkowego sprzęgła, które w razie potrzeby odłącza od siebie oba źródła napędu.

Cechą wspólną wszystkich klas systemów hybrydowych jest inteligentna komunikacja pomiędzy elektronicznymi systemami sterowania oraz ich czujnikami. Polecenia kierowcy dotyczące przyspieszania lub hamowania, stan naładowania akumulatora oraz inne istotne dane są wykorzystywane w celu optymalnego zharmonizowania komponentów. Dzięki temu możliwe jest zrealizowanie założonych celów, takich jak redukcja emisji i obniżenie zużycia paliwa, bezemisyjna, bardziej dynamiczna jazda lub ich kombinacje.

Hybrydowy silnik benzynowy ma szansę zrównać się pod względem osiągów i kosztów eksploatacji z silnikiem Diesla. Zarówno jedna jak i druga technika ma szerokie możliwości rozwoju. Napędy hybrydowe doskonale sprawdzają się w mieście, gdzie pojazd często musi się zatrzymywać. Z kolei Diesel ma przewagę na dłuższych trasach. Bosch zamierza w równym stopniu pracować nad obiema technikami napędowymi.