Řídicí systémy mohou pomoci setrvačníkům zvítězit nad bateriovými hybridy

Hybridem obyčejně myslíme vozidlo se spalovacím motorem vybavené navíc  velkým blokem baterií a elektrickým motorem. Po čtyřech letech výzkumu přišli vědci z Eidhovenu s řešením, které možná přinese oproti těmto „konvenčním“ hybridům několik výhod. Pohon, který vyvinuli, bude energii skladovat v setrvačníku, ne v bateriích. V porovnání s benzinovým motorem má takový systém o 25 procent nižší spotřebu paliva. Z hlediska nákladů na výrobu ale také na údržbu by byl kombinovaný pohon spalovacího motoru a setrvačníku levnější než elektrický hybrid.

Výzkum začal před čtyřmi roky jako společný projekt Eidhovenské univerzity a společností Drivetrain Innovations, SKF, Bosch, CCM, and Punch Power Train. Mechanické řešení vymysleli právě v Drivetrain Innovations, jehož zakladatelé jsou bývalými doktorandy z Eidhovenské univerzity. Přestože vědci doufají, že vozidlo s implementovaným setrvačníkem budou mít k dispozici do letošního září, je zde několik obtíží, které do té doby musejí vyřešit. Jednou z nich je optimalizace řídicího systému.

Problémem je, že hybridy nevyužívají příliš často spalovací motor, a vždy, když nastartuje, je motor studený, což se promítá do vyšší spotřeby paliva a celkově pak nižší účinnosti. To vyžaduje zvláštní přístup k návrhu řídicího systému. Jinak je setrvačníkový pohon poměrně jednoduchý – skládá se jen ze spojky a malého válcovitého rotujícího prvku, který se otáčí ve vakuové komoře. Energie pochází především z rekuperace brzdné síly a může být použita buď pro nastartování motoru nebo pro jízdu vozidlem. Kouzlo setrvačníkového hybridu spočívá v tom, že mechanickou energii ukládá přímo a tím minimalizuje její ztráty. V porovnání s bateriovým systémem, kde dochází ke ztrátám energie v podobě tepla, když je chemicky ukládána a pak následně ještě jednou, když se má přeměňovat na elektrickou energii.

Jsou však i jiné důvody proč by setrvačníky mohly postupně vytlačit baterie v hybridech budoucnosti, podle vědců z Eidhovenu. V porovnání s bateriovým hybridem má setrvačníkový systém vyšší účinnost, nevznikají z něj žádné chemické odpady, postupem času neztrácí kapacitu ani jinak nedegraduje a stojí méně, protože nepotřebuje drahou výkonovou elektroniku. Jednoduchý řídicí systém tak ušetří řidiči peníze, protože spotřebuje méně paliva a jeho jednouchou údržbu a design.

Původní článek na IEEE Spectrum