hibridni čas

V razmerah, ko je le zaradi še vedno nezadovoljivega dosega, nepopolnosti baterij, težavnega dolgega polnjenja in skrbi okoljske zavesti težko naložiti ves denar na povsem električna vozila, hibridne rešitve postanejo razumna zlata sredina. To je razvidno iz rezultatov prodaje avtomobilov.

Hibridni avto to vozilo je opremljeno s tipičnim sistemom motor in eno ali več (1). Električni pogon se lahko uporablja ne le za zmanjšanje porabe goriva, ampak tudi za povečanje moči. Sodobni hibridni avtomobili uporabite dodatne metode za izboljšanje energetske učinkovitosti, kot npr. V nekaterih izvedbah se motor z notranjim zgorevanjem uporablja za proizvodnjo električne energije za pogon električnega motorja.

1. Shema dizelsko-električnega hibridnega vozila

V številnih hibridnih modelih emisije izpušnih plinov zmanjšamo ga tudi tako, da izklopimo motor z notranjim zgorevanjem, ko je parkiran, in ga po potrebi ponovno prižgemo. Oblikovalci si prizadevajo zagotoviti, da interakcija z elektromotorjem optimizira njegovo delovanje, na primer, ko motor z notranjim zgorevanjem deluje pri nizkih vrtljajih, je njegov izkoristek nizek, saj potrebuje največ energije za premagovanje lastnega upora. V hibridnem sistemu je to rezervo mogoče izkoristiti s povečanjem hitrosti motorja z notranjim zgorevanjem na raven, primerno za polnjenje baterije.

Stara skoraj kot avtomobili

Zgodovina avtomobilskih hibridov se običajno začne leta 1900, ko je Ferdinand Porsche model predstavil na svetovni razstavi v Parizu. Hibrid Lohner-Porsche Mixte (2), prvo dizelsko-električno hibridno vozilo na svetu. Kasneje je bilo prodanih več sto izvodov tega stroja. Dve leti pozneje je Knight Neftal izdelal hibridni dirkalnik. Leta 1905 je Henri Pieper predstavil hibrid, v katerem bi lahko električni motor polnil baterije.

Leta 1915 je Woods Motor Vehicle Company, proizvajalec električnih vozil, ustvaril model Dual Power s 4-valjnim motorjem z notranjim zgorevanjem in električnim motorjem. Pod hitrostjo 24 km / h je avto deloval samo na elektromotor do dokler se baterija ne izprazniin nad to hitrostjo se je vklopil motor z notranjim zgorevanjem, ki je lahko avtomobil pospešil do 56 km / h. Dual Power je bil komercialni neuspeh. Bil je prepočasen za svojo ceno in pretežak za vožnjo.

Leta 1931 je Erich Geichen predlagal avtomobil, katerega baterije so se polnile med spustom po hribu. Energija je bila oskrbovana iz jeklenke stisnjenega zraka, ki je bil črpan zahvaljujoč kinetična energija avtomobilski deli gredo navzdol.

Srekuperacijo energije med zaviranjem, ključni izum sodobne hibridne tehnologije, je leta 1967 razvil AMC za American Motors in ga poimenoval Energy Regeneration Brake.

Leta 1989 je Audi izdal eksperimentalni avtomobil Audi Duo. Bilo je vzporedno hibrid temelji na Audiju 100 Avant Quattro. Avto je bil opremljen z električnim motorjem z močjo 12,8 KM, ki je poganjal zadnjo os. Energijo je črpal iz nikelj-kadmijeva baterija. Sprednjo os je poganjal 2,3-litrski petvaljni bencinski motor s 136 KM. Audijev namen je bil ustvariti avtomobil, ki bi ga poganjal motor z notranjim zgorevanjem izven mesta in elektromotor v mestu. Voznik je izbral način zgorevanja ali električni način vožnje. Audi je izdelal le deset primerkov tega modela. Nizko zanimanje strank je bilo zaradi dodatne delovne obremenitve pripisano nižji zmogljivosti kot standardni Audi 100.

Preboj je prišel z Daljnega vzhoda

Datum, s katerim so hibridni avtomobili množično vstopili na trg in pridobili pravo popularnost, je šele leto 1997, ko je prišel na japonski trg. Toyota Prius (3). Sprva so ti avtomobili kupce našli predvsem v okoljsko občutljivih krogih. Razmere so se spremenile v naslednjem desetletju, ko so cene nafte začele hitro naraščati. Od druge polovice prejšnjega desetletja so na trg začeli prinašati tudi drugi proizvajalci hibridni modeli, pogosto temelji na licenčnih Toyotinih hibridnih rešitvah. Na Poljskem se je Prius pojavil v prodajnih salonih leta 2004. Istega leta je izšla druga generacija Priusa, leta 2009 pa tretja.

Sledila je Toyoti Honda, še en japonski avtomobilski velikan. prodaja modela Vpogled (4), delni vzporedni hibrid, je podjetje lansiralo leta 1999 v ZDA in na Japonskem. Bil je varčnejši avtomobil kot Toyotin izdelek. Prva generacija limuzine Prius je v mestu porabila 4,5 l/100 km, izven mesta pa 5,2 l/100 km. Dvokolesna Honda Insight Prva generacija je porabila 3,9 l / 100 km v mestu in 3,5 l / 100 km izven mesta.

Toyota je izdala nove hibridne različice avtomobilov. Proizvodnja Toyoty Auris Hybrid začela maja 2010. To je bil prvi serijski hibrid v Evropi, ki je bil prodan za manj kot Prius. Aurisov hibrid imel je enak pogon kot Prius, vendar je bila kilometrina plina manjša - 3,8 l / 100 km v kombiniranem ciklu.

Do maja 2007 je Toyota Motor Corporation prodala svoj prvi milijon hibridov. Dva milijona do avgusta 2009, 6 milijonov do decembra 2013. Julija 2015 je skupno število Toyotinih hibridov preseglo 8 milijonov. Oktobra 2015 je prodaja Toyotinih hibridov samo v Evropi presegla milijon enot. V prvem četrtletju 2019 so hibridi predstavljali že 50 odstotkov. skupna prodaja Toyote na naši celini. Najbolj priljubljeni modeli v tej kategoriji pa priusov ni več, a dosledno Hibrid Yaris, C-HR hibrid Oraz Corolla hibrid. Do konca leta 2020 namerava Toyota prodati 15 milijonov hibridov, kar je bilo po navedbah podjetja storjeno januarja letos, tj. na začetku. Že leta 2017 je bilo po podatkih proizvajalca v ozračje izpuščenih 85 milijonov ton. ogljikov dioksid manj.

V več kot dve desetletji trajajoči več kot dve desetletji mainstream karieri avtomobilski hibridi pojavile so se nove inovacije. Hibridni Hyundai Elantra LPI (5), ki je šel v prodajo v Južni Koreji julija 2009, je bil prvi hibridni motor z notranjim zgorevanjem, ki ga poganja LPG. Elantra je delni hibrid, ki uporablja litij-polimerne baterije, tudi prvič. Elantra je porabila 5,6 litra bencina na 100 km in izpustila 99 g/km COXNUMX.₂. Leta 2012 je Peugeot predstavil novo rešitev z lansiranjem 3008 Hybrid4 za evropski trg, prvega serijsko proizvedenega dizelskega hibrida. Po podatkih proizvajalca je kombi 3008 Hybrid porabil 3,8 l/100 km dizelskega goriva in izpustil 99 g/km COXNUMX.₂.

5. Hibridni Hyundai Elantra LPI

Model je bil predstavljen na mednarodnem avtomobilskem salonu v New Yorku leta 2010. Lincoln MKZ hibrid, prva hibridna različica, ki ima enako ceno kot običajna različica istega modela.

Do aprila 2020, od prelomnega leta 1997, je bilo po vsem svetu prodanih več kot 17 milijonov hibridnih električnih vozil. Vodilna na trgu je Japonska, ki je do marca 2018 prodala več kot 7,5 milijona hibridnih vozil, sledijo ZDA, ki so do leta 2019 prodale skupno 5,4 milijona enot, in 2020 milijone hibridnih vozil, prodanih v Evropi do julija 3. Najbolj znani primeri široko dostopnih hibridov so poleg Priusa še hibridne različice drugih Toyotinih modelov: Auris, Yaris, Camry in Highlander, Honda Insight, Lexus GS450h, Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Altima Hybrid.

Vzporedno, serijsko in mešano

Pod generičnim imenom "hibrid" se trenutno skriva več različnih rodov. pogonski sistemi in ideje za večjo učinkovitost. Ne smemo pozabiti, da zdaj, ko se načrtovanje razvija in napreduje, jasne klasifikacije včasih ne uspejo, ker se uporabljajo kombinacije različnih rešitev in novi izumi, ki kršijo čistost definicije. Začnimo z delitvijo po konfiguraciji pogona.

W hibridni pogon vzporedni motor z notranjim zgorevanjem in elektromotor sta mehansko povezana s pogonskimi kolesi. Avto lahko poganja motor z notranjim zgorevanjem, električni motor ali oboje. Ta shema se uporablja v avtomobilih Honda: Insight, Civic, Accord. Drug primer takega sistema je alternator/zaganjalnik jermena General Motors na Chevrolet Malibu. V mnogih modelih deluje tudi motor z notranjim zgorevanjem generator električne energije.

Vzporedne pogone, ki jih trenutno poznamo na trgu, sestavljajo motorji z notranjim zgorevanjem polne moči in manjši (do 20 kW) elektromotorji ter majhne baterije. V teh izvedbah morajo elektromotorji podpirati le glavni motor in ne biti glavni vir energije. Vzporedni hibridni pogoni veljajo za učinkovitejše od sistemov, ki temeljijo samo na motorjih z notranjim zgorevanjem enake velikosti, zlasti pri vožnji po mestu in po avtocesti.

V sekvenčnem hibridnem sistemu vozilo neposredno poganja samo električni motor, za pogon sistema pa se uporablja motor z notranjim zgorevanjem. generator električnega toka tako dobro, kot. Nabor baterij v tem sistemu je običajno veliko večji, kar vpliva na stroške proizvodnje. Ta ureditev naj bi povečala učinkovitost motorja z notranjim zgorevanjem, zlasti pri vožnji po mestu. Primer serijski hibrid To je Nissan e-Power.

Mešani hibridni pogon združuje prednosti obeh zgornjih rešitev – vzporedne in serijske. Ti »hibridni hibridi« veljajo za optimalne z vidika zmogljivosti v primerjavi s serijskimi, ki so najbolj učinkoviti pri nizkih hitrostih, in vzporednimi, ki so optimalni pri višjih hitrostih. Vendar pa je njihova proizvodnja kot bolj zapletenih vezij dražja od vzporedni motorji. Prevladujoči proizvajalec mešanih hibridnih pogonskih sklopov je Toyota. Uporabljajo se v Toyoti in Lexusu, Nissanu in Mazdi (večinoma po licenci Toyote), Fordu in General Motorsu.

Moč iz dveh motorjev z notranjim zgorevanjem in vzporednega se lahko prenese na kolesni pogon s pomočjo naprave tipa (razdelilnik moči), ki je preprost sklop planetnih zobnikov. Gred motorja z notranjim zgorevanjem povezan z vilicami planetnih zobnikov menjalnika, električni generator - s svojim osrednjim zobnikom in električni motor skozi menjalnik - z zunanjim zobnikom, iz katerega se navor prenaša na kolesa. To vam omogoča prenos dela hitrost vrtenja in navor motorja z notranjim zgorevanjem na kolesa in del na generator. S tem motor lahko deluje v optimalnem območju vrtljajev ne glede na hitrost vozila, na primer pri speljevanju, tok, ki ga ustvari alternator, pa se uporablja za pogon elektromotorja, katerega visok navor vzdržuje motor z notranjim zgorevanjem za pogon koles. Računalnik, ki koordinira delovanje celotnega sistema, uravnava obremenitev generatorja in napajanje elektromotorja ter s tem nadzoruje delovanje planetarnega menjalnika kot elektromehanski brezstopenjski menjalnik. Med pojemkom in zaviranjem deluje elektromotor kot generator za polnjenje baterije, pri zagonu motorja z notranjim zgorevanjem pa generator deluje kot generator. zaganjalnik.

W polni hibridni pogon avto lahko poganja bodisi samo motor, bodisi samo baterija ali oboje. Primeri takega sistema so Hybrid Synergy Drive Toyoty, hibridni sistem ford, Dvonačinni hibrid Proizvodnja General Motors / ChryslPrimeri vozil: Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, Ford Escape Hybrid in Lexus RX400h, RX450h, GS450h, LS600h in CT200h. Ti avtomobili potrebujejo velike, učinkovite baterije. Z uporabo mehanizma za delitev moči vozila pridobijo večjo prilagodljivost za ceno povečane kompleksnosti sistema.

delni hibrid načeloma je to običajen avtomobil z podaljšanim zaganjalnikom, ki omogoča izklop motorja z notranjim zgorevanjem vsakič, ko se avto spusti, zavira ali ustavi in ​​po potrebi hitro zažene motor.

Zaganjalnik običajno je nameščen med motorjem in menjalnikom ter nadomešča pretvornik navora. Zagotavlja dodatno energijo ob vžigu. Dodatno opremo, kot sta radio in klimatska naprava, je mogoče vklopiti, ko motor z notranjim zgorevanjem ne deluje. Baterije se polnijo pri zaviranju. V primerjavi s polnimi hibridi delni hibridi imajo manjše baterije in manjši elektromotor. Zato sta njihova prazna teža in njihovi proizvodni stroški nižji. Primer tega dizajna je bil Chevrolet Silverado Hybrid polne velikosti, izdelan v letih 2005-2007. Prihranil je do 10 odstotkov. pri izklopu in vklopu motorja z notranjim zgorevanjem ter rekuperaciji energije med zaviranjem.

Hibridi hibridov in elektrike

Drugi kategoriji hibridov je treba dati več časa, kar je na nek način še en korak k »čisti elektriki«. To so hibridna vozila (PHEV), v katerih so baterije za električni pogon se lahko polni tudi iz zunanjega vira (6). Tako lahko PHEV štejemo za hibrid hibrida in električnega vozila. Opremljen je vtič za polnjenje. Posledično so tudi baterije nekajkrat večje, kar pomeni, da je možno vgraditi močnejši elektromotor.

6. Shema hibridnega avtomobila

Zaradi tega hibridni avtomobili porabijo manj goriva kot klasični hibridi, običajno lahko prevozijo približno 50-60 km "na tok" brez zagona motorja in imajo tudi boljše zmogljivosti, saj so hibridi pogosto najmočnejše možnosti. ta model.

Doseg električnega vozila PHEV je večkrat večji od dosega hibridnega vozila brez te funkcije. Teh nekaj deset kilometrov je povsem dovolj za izlete po mestu, v službo ali trgovino. Na primer, v Škoda Superb iV (7) Baterija lahko shrani do 13 kWh električne energije, kar zagotavlja doseg do 62 km v načinu brez emisij. Zahvaljujoč temu, ko svojega hibrida parkiramo doma in se vrnemo domov, lahko dosežemo povprečno porabo goriva 0 l/100 km. Motor z notranjim zgorevanjem ščiti baterijo pred praznjenjem na mestu, kjer ni dostopa do vira energije, in vam seveda omogoča, da ne skrbite za doseg na dolgih potovanjih.

7. Skoda Superb iV hybrid med polnjenjem

enako pomembno tip hibridov opremljen z močnimi elektromotorji Škoda Superb iV njegovi parametri so 116 KM. in 330 Nm navora. Zahvaljujoč temu avtomobil ne samo pospešuje takoj (elektromotor poganja avto enako hitro, ne glede na to, s kakšno hitrostjo trenutno teče), saj Škoda poroča, da Superb pospeši do 60 km/h v 5 sekundah, lahko tudi pospeši avtomobil do 140 km/h – to vam omogoča vožnjo brez stresa in v načinu brez emisij, na primer po obvoznicah ali avtocestah.

Med vožnjo avto običajno poganjata oba motorja (motor z notranjim zgorevanjem poganja elektrika, zato porabi manj goriva kot pri običajnem avtomobilu), ko pa spustite plin, zavoro ali peljete s konstantno hitrostjo, se notranji motor z notranjim zgorevanjem ugasne motor in šele potem električni motor poganja kolesa. Torej stroj deluje tako kot klasični hibrid in na enak način vrača energijo - z vsakim zaviranjem se energija obnovi in ​​gre v obliki električnega toka v baterije; v prihodnje služi prav temu, da bo motor z notranjim zgorevanjem mogoče pogosteje ugašati.

Prvo priključno hibridno vozilo je decembra 2008 na trg dal kitajski proizvajalec BYD Auto. To je bil model F3DM PHEV-62. Premiera priključno hibridne različice najbolj priljubljenega električnega avtomobila na svetu, Chevrolet Voltpotekalo leta 2010. T.oyota premiera leta 2012.

Čeprav vsi modeli ne delujejo na enak način, lahko večina deluje v dveh ali več načinih: "vse električni", kjer motor in baterija zagotavljata vso energijo za avtomobil, in "hibrid", ki uporablja tako električno energijo kot bencin. PHEV običajno delujejo v povsem električnem načinu in delujejo na elektriko, dokler se baterija ne izprazni. Nekateri modeli preklopijo v hibridni način, ko dosežejo ciljno hitrost na avtocesti, običajno okoli 100 km/h.

Poleg zgoraj opisane Škode Superb iV so najbolj znani in priljubljeni hibridni modeli Kia Niro PHEV, Hyundai Ioniq Plug-in, BMW 530e in X5 xDrive45e, Mercedes E 300 ei E 300 de, Volvo XC60 Recharge, Ford Kuga PHEV, Audi Q5 TFSI e, Porsche Cayenne E-Hybrid.

Hibridi od morskih globin do neba

To se je vredno spomniti hibridni pogon se uporablja ne samo v segmentu avtomobilov in avtomobilov na splošno. na primer hibridni pogonski sistemi uporabo dizelski motorji ali turboelektrični za pogon železniških lokomotiv, avtobusov, tovornjakov, mobilnih hidravličnih strojev in ladij.

V velikih strukturah je običajno videti tako dizelski/turbinski motor poganja električni generator oz hidravlična črpalkaki poganja električni/hidravlični motor. Pri večjih vozilih se zmanjša relativna izguba moči in prednosti distribucije energije prek kablov ali cevi in ​​ne mehanskih komponent postanejo bolj očitne, zlasti če se moč prenaša na več pogonskih sistemov, kot so kolesa ali propelerji. Do nedavnega so imela težka vozila majhno zalogo sekundarne energije, kot so hidravlični akumulatorji/akumulatorji.

Nekateri najstarejši hibridni modeli so bili pogoni za nejedrske podmornicedeluje na surove dizelske motorje in podvodne baterije. Na primer, podmornice iz druge svetovne vojne so uporabljale tako serijske kot vzporedne sisteme.

Manj znani, a nič manj zanimivi dizajni so gorivo-hidravlični hibridi. Leta 1978 so študenti poklicnega in tehničnega centra Minnesota Hennepin v Minneapolisu predelali Volkswagnovega hrošča v bencinsko-hidravlični hibrid s končnimi deli. V 90. letih so ameriški inženirji iz laboratorija EPA razvili "petrohidravlični" menjalnik za tipično ameriško limuzino.

Testni avtomobil je v mešanem mestnem in avtocestnem voznem ciklu dosegel hitrost okoli 130 km/h. Pospešek od 0 do 100 km/h je bil 8 sekund z uporabo 1,9-litrskega dizelskega motorja. EPA je ocenila, da so serijsko proizvedene hidravlične komponente k ceni avtomobila dodale le 700 dolarjev. S testiranjem EPA so testirali bencinsko-hidravlično hibridno zasnovo Ford Expedition, ki je v mestnem prometu porabil 7,4 litra goriva na 100 kilometrov. Ameriško kurirsko podjetje UPS trenutno upravlja dva tovornjaka s to tehnologijo (8).

8. Hidravlični hibrid v službi UPS

Ameriška vojska je testirala Hibridni terenci Humvee od leta 1985. Ocene so opazile ne le večjo dinamiko in večjo porabo goriva, ampak tudi na primer manjši toplotni podpis in tišje delovanje teh strojev, kar je, kot ugibate, lahko zelo pomembno v vojaških aplikacijah.

Zgodnja oblika hibridni pogonski sistem za pomorski promet bile so ladje z jadri na jamborih in Parni stroji pod palubo. Drug primer je bil že omenjen dizelsko-električna podmornica. Novejši, čeprav spet staromodni, hibridni pogonski sistemi za ladje vključujejo med drugim velike zmaje podjetij, kot je SkySails. Vleka zmajev lahko letijo na višinah, ki so večkrat višje od najvišjih ladijskih jamborov, pri čemer prestrežejo močnejše in bolj enakomerne vetrove.

Hibridni koncepti so končno našli pot v letalstvo. Na primer, prototip letala (9) je bil opremljen s hibridnim izmenljivim membranskim sistemom (PEM) do napajanje motorjaki je povezan z običajnim propelerjem. Gorivna celica zagotavlja vso moč za fazo križarjenja. Med vzletom in vzpenjanjem, ki je najbolj energijsko zahteven segment leta, sistem uporablja lahke litij-ionske baterije. Demonstracijsko letalo je tudi motorno jadralno letalo Dimona, ki ga je izdelalo avstrijsko podjetje Diamond Aircraft Industries, ki je izvedlo modifikacije zasnove letala. Z razponom kril 16,3 metra bo letalo lahko letelo s hitrostjo okoli 100 km/h, pri čemer bo uporabljalo energijo, ki jo prejme iz gorivne celice.

9 Demonstratorsko letalo Boeing Fuel Cell

Ni vse rožnato

Ni mogoče zanikati, da zaradi zapletenosti zasnove hibridnih vozil kot pri običajnih vozilih zmanjšanje emisij vozil več kot kompenzira te emisije. Hibridna vozila lahko zmanjšajo emisije onesnaževal, ki povzročajo smog, do 90 odstotkov. in zmanjšali emisije ogljika za polovico.

Pa čeprav Hibridni avto porabijo manj goriva kot običajni avtomobili, še vedno obstaja zaskrbljenost glede vpliva hibridnega avtomobilskega akumulatorja na okolje. Večina hibridnih avtomobilskih baterij danes spada v eno od dveh vrst: nikelj-metal hidridne ali litij-ionske. Vendar oba še vedno veljata za okolju prijaznejšo od svinčenih akumulatorjev, ki trenutno predstavljajo večino zagonskih baterij v bencinskih vozilih.

Pri tem je treba opozoriti, da podatki niso enoznačni. Splošna strupenost in stopnje izpostavljenosti okolja nikelj hidridne baterije se šteje za precej nižje kot v primeru svinčeve baterije ali z uporabo kadmija. Drugi viri pravijo, da so nikelj-metal-hidridne baterije veliko bolj strupene kot svinčeve baterije ter da sta recikliranje in varno odstranjevanje veliko bolj obremenjujoča. Pokazalo se je, da imajo različne topne in netopne nikljeve spojine, kot sta nikljev klorid in nikljev oksid, dobro znane rakotvorne učinke, potrjene v poskusih na živalih.

Baterije litowo-jonowe Zdaj veljajo za privlačno alternativo, ker imajo najvišjo gostoto energije kot katera koli baterija in lahko proizvedejo več kot trikratno napetost celic NiMH, hkrati pa ohranjajo velike količine. Električna energija. Te baterije proizvajajo tudi več energije in so učinkovitejše, saj se v večji meri izognejo izgubi energije in zagotavljajo vrhunsko vzdržljivost, pri čemer se življenjska doba baterije približuje avtomobilski. Poleg tega uporaba litij-ionskih baterij zmanjša skupno težo avtomobila in vam omogoča tudi 30 odstotkov. izboljšano porabo goriva kot vozila na bencinski pogon, s posledičnim zmanjšanjem emisij CO₂.

Žal so obravnavane tehnologije odvisne od težko dostopnih in dražjih materialov. dol zasnova motorja in drugi deli hibridnih vozil potrebujejo med drugim tudi redke zemeljske kovine. na primer disprozij, element redkih zemelj, ki je potreben za proizvodnjo različnih vrst naprednih elektromotorjev in baterijskih sistemov v hibridnih pogonskih sistemih. ali neodim, še ena redka zemeljska kovina, ki je ključna sestavina magnetov visoke trdnosti, ki se uporabljajo v elektromotorjih s trajnimi magneti.

Skoraj vse redke zemlje na svetu prihajajo predvsem iz Kitajske. Več nekitajskih virov, kot npr Jezero Hoidas v severni Kanadi oz Montaža zvar v Avstraliji je trenutno v razvoju. Če ne bomo našli alternativnih rešitev, bodisi v obliki novih nahajališč ali materialov, ki bodo nadomestili redke kovine, potem bo zagotovo prišlo do dviga cen materialov. In to bi lahko iztirilo načrte za zmanjšanje emisij s postopnim umikom bencina s trga.

Poleg dviga cen obstajajo tudi težave etične narave. Leta 2017 je poročilo ZN razkrilo zlorabe otroci v rudnikih kobalta, izjemno pomembna surovina za naše zelene tehnologije, vključno z najnovejšo generacijo elektromotorjev v Demokratični republiki Kongo (DCR). Svet je izvedel za otroke, ki so bili prisiljeni delati v umazanih, nevarnih in pogosto strupenih rudnikih kobalta že pri štirih letih. Združeni narodi ocenjujejo, da vsako leto v teh rudnikih umre približno osemdeset otrok. Dnevno je bilo prisiljenih na delo do 40 mladoletnikov. Včasih je to umazana cena naših čistih hibridov.

Inovacije izpušnih cevi so spodbudne

Vendar pa obstajajo dobre novice za hibridne metode in splošna želja po čistejših avtomobilih. Raziskovalci so nedavno razvili obetavno in presenetljivo enostavna modifikacija dizelskih motorjevki se lahko kombinira z električnim pogonom v hibridnih sistemih. Dizelski pogoni zaradi tega so lahko manjši, cenejši in enostavnejši za vzdrževanje. In kar je najpomembneje, bodo čistejši.

Charles Mueller in trije njegovi kolegi v raziskovalnem centru Sandia National Laboratory so delali na modifikaciji, znani kot Channel Fuel Injection (DFI-). Temelji na preprostem principu Bunsenovega gorilnika. Znanstveniki pravijo, da lahko DFI zmanjša emisije izpušnih plinov in nagnjenost DPF-ja k zamašitvi saj. Po mnenju Mullerja bi lahko njegov izum celo podaljšal intervale menjave olja z zmanjšanjem količine saj v ohišju motorja.

Kako torej deluje? Šobe pri običajnem dizlu ustvarjajo bogate mešanice v območjih zgorevalne komore. Vendar pa po mnenju znanstvenikov ta območja vsebujejo od dva do desetkrat več goriva, kot je potrebno za njegovo popolno zgorevanje. Pri takšnem presežku goriva pri visoki temperaturi bi morala obstajati težnja po tvorbi velike količine saj. Vgradnja kanalov DFI omogoča učinkovito zgorevanje dizelskega goriva z malo ali brez tvorbe saj. "Naše mešanice vsebujejo manj goriva," pojasnjuje Müller v publikaciji o novi tehnologiji.

Kanali, o katerih govori gospod Muller, so cevi, nameščene na kratki razdalji od mesta, kjer izstopajo iz lukenj za šobe. Namestijo se na spodnji strani glave valja poleg injektorja. Müller verjame, da bodo sčasoma izdelani iz zlitine, odporne na visoke temperature, ki bo vzdržala toplotno energijo zgorevanja. Vendar bodo po njegovem mnenju dodatni stroški, povezani z izvajanjem izuma, ki ga je razvila njegova ekipa, majhni.

Ko zgorevalni sistem proizvaja manj saj, se lahko uporablja učinkoviteje. sistem recirkulacije izpušnih plinov (EGR) za zmanjšanje dušikovih oksidov, NOx. Po mnenju razvijalcev rešitve bi to lahko zmanjšalo količino saj in NOx, ki izhajajo iz motorja, na eno desetino trenutne ravni. Prav tako ugotavljajo, da bo njihov koncept pripomogel k zmanjšanju izpustov CO.₂ in druge snovi, ki povzročajo globalno segrevanje.

Navedeno ni le signal, da se morda ne bomo tako hitro poslovili od dizelskih motorjev, nad katerimi so mnogi že obupali. Inovacije v tehnologiji pogona z notranjim zgorevanjem so nadaljevanje razmišljanja o vse večji priljubljenosti hibridov. Gre za strategijo majhnih korakov, ki postopno zmanjšujejo obremenitev okolja z vozili. Lepo je vedeti, da se novosti v tej smeri ne pojavljajo le pri električnem delu hibrida, ampak tudi pri gorivu.