Nadmierny wysiłek techniczny

Nadmierny wysiłek techniczny

Ekonomiczność pojazdów silnikowych:Panie Indra, prawie cztery lata temu w wywiadzie dla branży motoryzacyjnej opisał Pan napęd w pełni hybrydowy jako naruszenie fizyki. Niemniej jednak coraz więcej producentów oferuje to rozwiązanie napędowe. Czy od tego czasu zmieniłeś zdanie?

Fritz Indra: Nie ma mowy, zostanę przy tym. Połączenie silnika elektrycznego i spalinowego jest niezwykle złożone i należy je maksymalnie uprościć. Łagodna hybryda wystarczy i oferuje możliwość produkcji dużych ilości pod względem kosztów. Nie bez powodu Audi wycofało z rynku swój model A6 Hybrid. Nie tylko był cięższy i droższy od równie mocnego modelu z silnikiem Diesla, ale także zużywał nieco więcej paliwa i miał wyższą emisję CO2.

Dlaczego silnik elektryczny nie może wykorzystać swojej wysokiej wydajności w wersji w pełni hybrydowej?

Problem jest bardzo wyraźny w Formule 1, która obecnie w przepisach uczyniła napęd hybrydowy obowiązkowym. Wniosek jest taki, że pomimo całkowicie przesadnego wysiłku technicznego, samochody są aż o cztery sekundy wolniejsze niż kiedyś z silnikami czysto spalinowymi. Ponadto akumulatory muszą dostarczać pełną moc w ułamku sekundy przy każdym przyspieszaniu, dlatego wytrzymują tylko dwa wyścigi. Można wtedy wyrzucić jedynie urządzenia magazynujące energię elektryczną, które kosztują około 60 000 euro.

W latach 90. byłeś szefem działu rozwoju wszystkich zaawansowanych technologii w Oplu. Czy rozwój silnika spalinowego osiągnął już swój szczyt?

Lata 90. były rzeczywiście złotym okresem dla Opla; Aplikowało do nas wtedy wielu młodych inżynierów. Był to pojedynek Opla i VW o najlepszy silnik i mogę z dumą powiedzieć, że z naszym silnikiem GSI zawsze wyprzedzaliśmy GTI Volkswagena. Dziś jako konsultant kilku firm deweloperskich zajmuję się tym, aby silnik spalinowy był jeszcze bardziej ekonomiczny i mocny.

Jakie działania można zastosować, które są uzasadnione kosztowo?

Sztuka polega na tym, aby wszystko było tak proste, jak to możliwe, a nie bardziej skomplikowane. Na przykład, gdy wymagane jest małe obciążenie, można wyłączyć jeden lub dwa cylindry w silniku czterocylindrowym lub trzy lub cztery cylindry w silniku sześciocylindrowym. Działa to stosunkowo prosto, zamykając zawory i oszczędzając paliwo o 7 do 8 procent. Co więcej, silniki wysokoprężne z tłokami stalowymi mogą zmniejszyć masę w porównaniu z tłokami aluminiowymi, a straty tarcia w silniku można zmniejszyć dzięki niskim tolerancjom produkcyjnym. Dalsze ulepszenia można również osiągnąć dzięki sterowanym zapotrzebowaniem pompom oleju i wody. Można także nieco zwiększyć kompresję, zmniejszając ją w przypadku silnika Diesla i zwiększając w przypadku silnika benzynowego. I wreszcie, co nie mniej ważne, nowoczesne wielostopniowe skrzynie biegów zawsze ustawiają punkt pracy silników na najlepszy poziom wydajności.

Jakie są fizyczne granice sprawności silników spalinowych?

To zależy całkowicie od projektu i działania. Najbardziej wydajne obecnie silniki wysokoprężne to duże silniki przeznaczone do statków, których sprawność przekracza 50%. Silniki benzynowe są o około dziesięć procent tańsze. Odległość ta nie ulegnie znaczącym zmianom w przyszłości. Obydwa typy silników mają nadal duży potencjał rozwojowy.

O OSOBIE: Fritz Indra, urodzony w 1940 r. w Wiedniu, studiował inżynierię mechaniczną na Politechnice Wiedeńskiej i pracował w BMW-Alpina od 1971 do 1979 jako dyrektor ds. rozwoju i od 1979 do 1985 jako szef ds. konstrukcji silników w Audi. W latach 1985–1998 był dyrektorem ds. rozwoju silników w Oplu i dyrektorem ds. zaawansowanego rozwoju. Indra zaprojektowała i opracowała pierwsze silniki Ecotec, w tym C20XE, który wówczas był uważany za silnik benzynowy o najwyższej sprawności wynoszącej 37 procent. Od 1997 do 2005 roku Indra był dyrektorem wykonawczym ds. zaawansowanej inżynierii w General Motors Powertrain w Detroit. Poza pracą dydaktyczną na Politechnice Wiedeńskiej, obecnie pracuje jako konsultant w firmach AVL List, Thyssen Krupp Technology i Fritz Winter Eisengiesserei.