Avantajele sistemului hibrid hidraulic

11 august 2013

Sursa: comunicat de presa Bosch Romania



Bosch si PSA Peugeot Citroen au dezvoltat tehnologia hibrid hidraulic, care, comparativ cu un motor cu ardere interna obisnuit, reduce consumul de carburant cu pana la 45% in cazul conducerii exclusiv in mediul urban. Obiectivele tehnologiei dezvoltate de Bosch impreuna cu PSA Peugeot Citroen au fost clare: asigurarea unui sistem de propulsie hidraulica hibrida care va reduce in mod semnificativ consumul de carburant si emisiile de CO2 in cazul autovehiculelor compacte. Sistemul este compatibil si cu autoturismele din alte segmente, precum si cu camioanele usoare pentru transportul de marfa in orase. Mai mult, sistemul hibrid utilizeaza energia care, in conditii normale, ar fi irosita. Acest ansamblu mecanic-hidraulic asigura un sistem de propulsie hibrida low-cost, solid si usor de reparat. Mai mult, acest sistem nu necesita o infrastructura specializata, lucru care ii permite sa fie utilizat la scara larga, la nivel global.

Hibridul hidraulic este proiectat pentru a permite un efect de amplificare care ar fi asigurat, in mod normal, doar de sistemele complexe de propulsie electrica. In acest caz, un motor obisnuit cu ardere interna in combinatie cu unitatile hidraulice si cu un acumulator de presiune cu azot asigura o amplificare scurta a acceleratiei. Sistemul hibrid poate sustine motoarele cu aprindere prin scanteie si pe cele diesel la gamele de turatii in care nu functioneaza la un nivel optim de eficienta.

Conceptul power-split asigura mai multe posibilitati de propulsie. Pentru calatoriile scurte, energia stocata poate fi utilizata pentru o functionare exclusiv pe baza de putere generata hidraulic, motorul cu ardere interna ramanand inactiv, iar autovehiculul neproducand emisii. Pentru calatoriile mai lungi sau cand vitezele cu care se conduce sunt mai ridicate, forta de acceleratie este asigurata de motorul cu ardere interna.

Alternativ, cele doua tipuri de propulsie pot fi combinate. In aceasta situatie, energia stocata in sistemul hidraulic si carburantul ars in motorul cu ardere interna asigura impreuna deplasarea autovehiculului si ofera  un efect de amplificare pe termen scurt.

Mai mult, sistemul hibrid utilizeaza energia care, in conditii normale, ar fi irosita. La franare, de exemplu, acumulatorul hidraulic este alimentat rapid: energia cinetica acumulata in timpul franarii este transformata in energie hidraulica si stocata in acumulatorul de presiune. In mod normal, aceasta energie ar fi pierduta, transformandu-se in caldura la nivelul garniturilor de frecare ale franelor. Avantajele sistemului de propulsie hibrida sunt la fel de evidente atunci cand autovehiculul se deplaseaza cu o viteza constanta. In aceasta situatie, motorul poate functiona la o gama de turatii eficienta, alimentand in acelasi timp acumulatorul de energie hidraulica.

Pentru Bosch si PSA Peugeot Citroen, tehnologia hibrid hidraulic are un potential enorm. In noul ciclu european de conducere, noua tehnologie are capacitatea de a reduce consumul de carburant cu pana la 30%, comparativ cu un motor cu ardere interna obisnuit. In cazul conducerii exclusiv in mediul urban, acest procent creste pana la 45%. Drept urmare, autonomia unui autovehicul compact poate creste considerabil la utilizarea acestui sistem de propulsie alternativa. Optimizarea eficientei se datoreaza configurarii atente a celor doua componente de propulsie.

Dar iatab descrierea tehnica detaliata a functionarii. Pe langa motorul cu ardere interna obisnuit, un sistem de propulsie hidraulica hibrida include si un acumulator de presiune si un rezervor. Unitatile hidraulice comprima o perna de gaz cu ajutorul fluidului hidraulic. Fluidul si gazul sunt depozitate separat. Perna de gaz stocheaza energia prin intermediul gazului comprimat, intr-un mod asemanator unui arc spiralat. In acest moment, presiunea din sistem este de peste 300 de bari. Cantitatea de energie care poate fi stocata in acumulatorul de presiune depinde de dimensiunea sistemului. Odata ce presiunea din acumulator este eliberata, sistemul functioneaza in sens invers. Gazul se extinde din nou, actionand cu o forta de compresie asupra fluidului hidraulic si activand un motor hidraulic. Acest motor preia energia stocata si o furnizeaza din nou autovehiculului, prin intermediul transmisiei.

Chiar daca acumulatorul de presiune are capacitatea si autonomia mai mici decat acumulatorii litiu-ion ai autovehiculelor electrice, incarcarea acestuia este mult mai rapida si poate utiliza mai eficient energia suplimentara furnizata de motorul cu ardere interna.

Colaborarea stransa dintre Bosch si PSA Peugeot Citroen a inceput odata cu un acord de inginerie incheiat in anul 2008. In 2011, acest parteneriat strategic a dus la lansarea de catre Peugeot a modelului 3008 HYbrid4, primul autoturism diesel hibrid din lume produs in serie, cu sistemul de propulsie Axle Split. PSA Peugeot Citroen a dezvoltat componentele electrice (motorul electric, electronica de putere si generatorul de inalta tensiune) in stransa colaborare cu Bosch, o colaborare extinsa in vederea dezvoltarii configuratiei tehnice speciale necesare pentru utilizarea programului electronic de stabilitate ESP in cadrul autovehiculelor hibrid. Conceptul de propulsie hibrida este utilizat in momentul de fata si pentru modelele Peugeot 508 (atat varianta RXH station wagon, cat si HYbrid4 sedan) si Citroen DS5 HYbrid4, pentru care Bosch furnizeaza componentele electrice ale sistemului de propulsie.