W skrócie
- Firma Horse Powertrain, joint venture Renault i Geely, opracowała silnik Horse D20, który pełni rolę range extendera i jest zasilany wyłącznie alkoholem metylowym.
- Układ o wadze 170 kg generuje 105 kW mocy, wykorzystując do pracy dwulitrowy silnik turbo z wysokenergetycznym układem zapłonowym, zapewniającym start nawet w -35 st. C.
- Metanol oferuje łatwiejszy transport niż wodór i czyste spalanie, jednak posiada o połowę niższą gęstość energetyczną niż olej napędowy, co wymaga większych zbiorników paliwa.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie
Range extender nie napędza bezpośrednio kół. Zamiast tego działa jak mobilna elektrownia, która wytwarza energię i doładowuje baterię silnika elektrycznego, w czasie jazdy albo na postoju. Takie rozwiązanie pozwala wyposażać elektryki w mniejsze i lżejsze akumulatory bez utraty łącznego zasięgu - duże baterie sporo bowiem ważą, a część kierowców wciąż stawia na tankowanie klasycznego, płynnego paliwa, właśnie ze względu na zasięg.
Jak działa silnik Horse D20 na metanol?
Cały układ waży 170 kg i oddaje do 105 kW (143 KM) mocy. Składa się z trzech głównych elementów: dwulitrowego, czterocylindrowego silnika turbo, generatora oraz odpowiedniej elektroniki mocy.
Osobliwością jest sam silnik, zaprojektowany do pracy na stuprocentowym metanolu. Jednym z technicznych wyzwań przy tym paliwie jest rozruch na zimno, dlatego zastosowano wysokoenergetyczny układ zapłonowy o energii 240 milidżuli. Pozwala to na wyjątkowo ubogie spalanie i, jak podaje producent, niezawodny start nawet przy -35 st. C. Emisja tlenków azotu spełnia chińską normę CN6b, a przy okazji wymagania nadchodzącej normy Euro 7.
Sercem konstrukcji jest generator w postaci silnika o strumieniu osiowym, osadzonego bezpośrednio na wale korbowym. W przeciwieństwie do klasycznych maszyn o strumieniu promieniowym, gdzie wirnik obraca się wewnątrz cylindrycznego stojana, tutaj wirnik i stojan ułożono jak płaskie dyski jeden nad drugim. Dzięki temu jednostka jest o 46 proc. krótsza od odpowiednika o strumieniu promieniowym i ma o 63 proc. wyższą gęstość mocy na jednostkę objętości, a jej sprawność elektryczna sięga 96,4 proc.
Czym jest metanol i jakie ma wady?
Metanol, najprostszy alkohol, to przy normalnych warunkach klarowna, bezbarwna i łatwopalna ciecz. Jego atutem jest to, że pozostaje płynny w temperaturze pokojowej, co znacznie ułatwia transport i magazynowanie w porównaniu z gazowym wodorem, a istniejące stacje i łańcuchy logistyczne można stosunkowo tanio przystosować do jego dystrybucji. Przy spalaniu praktycznie nie powstają cząstki sadzy, jest mniej tlenków azotu i nie ma tlenków siarki, a wysoka liczba oktanowa, powyżej 100, sprzyja efektywnemu spalaniu.
Paliwo to ma jednak dwie istotne wady. Ma tylko około połowy gęstości energetycznej oleju napędowego, więc dla tego samego zasięgu potrzeba mniej więcej dwa razy większych zbiorników. Jest też trujące i przy niewłaściwym obchodzeniu się lub wdychaniu może prowadzić do poważnych szkód zdrowotnych. Metanol jest już zresztą wykorzystywany w kilku dziedzinach - od dekad w sporcie motorowym ze względu na wysoką liczbę oktanową, coraz częściej w żegludze, a rolę pioniera odgrywają Chiny, gdzie dziesiątki tysięcy aut i ciężarówek, wiele marki Geely, jeżdżą właśnie na metanolu.
Jak wydajny jest nowy napęd?
Połączenie sprawnego silnika i generatora daje wysoką sprawność całości. Horse Powertrain podaje, że D20 osiąga 47 proc. sprawności przy zamianie paliwa na energię elektryczną - z około 2,1 kWh energii chemicznej w metanolu powstaje kilowatogodzina prądu. W praktyce oznacza to, że pełne naładowanie baterii o pojemności 40 kWh wymaga 19,6 litra metanolu.
