Mitsubishi Outlander to znany na rynku od lat, przestronny, klasyczny SUV klasy średniej. Ma mocną pozycję nie tylko w Polsce, ale też całej Europie. Mitsubishi poszło o krok dalej, wprowadzając do seryjnej produkcji innowacyjny pojazd ze stałym napędem na cztery koła pochodzącym z silników elektrycznych. To hybryda, jakiej dotąd nie było.

Mitsubishi Outlander PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) jest unikatową propozycją rynkową. W Japonii został okrzyknięty technologią roku (2014 RJC Technology of the Year) i otrzymał prestiżową nagrodę za innowacyjność w konkursie na najlepszy samochód roku (Innovation Award – 2013/2014 Car of the Year Japan). Nie powstał on jako adaptacja istniejącego samochodu z silnikiem spalinowym, nie był też konstruowany z wyłącznym przeznaczeniem do hybrydowego napędu elektrycznego z zewnętrznym ładowaniem ani też do napędu elektrycznego z zastosowaniem silnika spalinowego do wytwarzania energii elektrycznej.

Historia elektrycznych samochodów Mitsubishi sięga 1970 roku, kiedy to powstał miejski samochód o nazwie Minica EV. Praktycznie w każdym kolejnym dziesięcioleciu Mitsubishi zaskakiwało kolejnymi modelami napędzanymi energią elektryczną. W latach 90. japoński producent zaskoczył wszystkich sportowym modelem FTO EV, a w kolejnym dziesięcioleciu Eclipse EV. Co więcej, już na początku nowego wieku powstał kultowy Mitsubishi Lancer Evolution MIEV. Bazując na tym bogatym doświadczeniu, Mitsubishi stworzyło wreszcie samochód przeznaczony do produkcji seryjnej, który spełni oczekiwania klienta chcącego bez żadnych ograniczeń cieszyć się jazdą autem na prąd. Tak powstało Mitsubishi Outlander PHEV.

Outlander był znakomitą bazą dla pierwszego na świecie samochodu z napędem na cztery koła zasilanego energią elektryczną. Użytkownik nie musi z niczego rezygnować ani iść na żaden kompromis: ma do dyspozycji normalne, praktyczne i funkcjonalne auto z innowacyjnym napędem. Koniec z malutkimi, miejskimi samochodami, które trzeba ładować przez kilka godzin po kilku godzinach jazdy.

Architektura PHEV

Żeby nie było żadnych niejasności, PHEV jest wyposażony w silnik spalinowy. Różnica w stosunku do konwencjonalnych aut jest taka, że nie stanowi on głównego źródła napędu. Tę funkcję pełni napęd Twin Motor 4WD z dwoma silnikami elektrycznymi, z których każdy odpowiada za napędzanie jednej osi. Napęd połączono z akumulatorem litowo-jonowym chłodzonym powietrzem z 80 ogniwami o parametrach 12 kWh, 300 V. Silnik spalinowy odgrywa dwojaką rolę. Może on pracować jako generator, zasilając baterie, z których energię czerpią silniki elektryczne, lub powyżej prędkości 120 km/h pracować jako konwencjonalne źródło napędu.

Architektura całego samochodu wygląda następująco: w przedniej części znajduje się silnik elektryczny i inwerter (82 KM i 137 Nm), umieszczony w przedziale silnikowym po lewej stronie, w miejscu zwykle zajmowanym przez skrzynię biegów zintegrowaną z mechanizmem różnicowym. Generator jest ulokowany obok silnika elektrycznego. Silnik benzynowy 2,0 l MIVEC  (121 KM i 190 Nm) znajduje się w przedziale silnikowym po prawej stronie. Wybrano jednostkę benzynową ze względu na wyższą kulturę i cichszą pracę. Wielotrybowy moduł Power Drive Unit zarządza pracą przedniego silnika elektrycznego i generatora. Zapewnia on optymalne osiągi w trzech trybach pracy z dwoma różnymi źródłami napędu.

Między osiami, pod podłogą, znajduje się zespół chłodzonego powietrzem litowo-jonowego akumulatora trakcyjnego oraz zbiornik paliwa o objętości zmniejszonej z 60 l do 45 l.

Z tyłu, pod podłogą bagażnika, jest silnik elektryczny i inwerter (82 KM i 137 Nm) niewchodzący w przestrzeń bagażnika oraz Rear Motor Control Unit, czyli moduł zarządzający tylnym silnikiem elektrycznym, pozwalający w pełni wykorzystać charakterystykę silnika elektrycznego do zapewnienia płynności jazdy.

Takie rozmieszczenie podzespołów pozwoliło obniżyć środek ciężkości o 30 mm w stosunku do Outlandera napędzanego silnikiem spalinowym, wpłynęło też na doskonałe rozłożenie masy między osie pojazdu (przód – 55%, tył – 45%).

Dzięki innowacyjnemu rozlokowaniu komponentów układu napędowego można było zrezygnować z konwencjonalnej skrzyni biegów i wału napędowego, a całość jest sterowana elektronicznie przez system operacyjny PHEV (PHEV OS). Eliminacja wału napędowego oraz jego przegubów pozwoliła obniżyć straty mechaniczne powstające przy przekazywaniu napędu, poprawiając sprawność całego układu napędowego i ułatwiając kontrolowanie jego działania.

Dzięki typowej dla silników elektrycznych zdolności dostarczania maksymalnego momentu obrotowego już przy ruszaniu z miejsca zastosowana konfiguracja układu napędowego daje lepsze czasy przyspieszania niż w analogicznym samochodzie z 2-litrowym silnikiem benzynowym. Zachowuje jednocześnie wyjątkowo korzystne parametry środowiskowe.

Z silnikami połączony jest opracowany przez Mitsubishi systemem kontroli stabilności jazdy S-AWC (Super All Wheel Control). Oparty na technologii napędu wszystkich kół, którą opracowano i sprawdzono w modelu Lancer Evolution, system S-AWC łączy w sobie systemy 4WD, ASC ABS oraz aktywną kontrolę znoszenia AYC (Active Yaw Control). Ponadto współdziałając z systemem PHEV, S-AWC rozdziela moc na koła przednie i tylne, a także indywidualnie na koła lewe i prawe, by poprawić stabilność jazdy i precyzję prowadzenia samochodu. W rezultacie S-AWC ogranicza poślizg przednich kół przy jednoczesnej optymalizacji rozkładu mocy pomiędzy przednią i tylną oś, zapewniając w ten sposób lepsze przyspieszenia ze startu zatrzymanego. Funkcja 4WD LOCK poprzez odpowiedni rozdział siły napędowej między przednią i tylną oś poprawia przyczepność kół i stabilność liniową samochodu po wciśnięciu pedału przyspieszenia w czasie jazdy po śliskiej nawierzchni.

Tryby pracy

System operacyjny PHEV OS automatycznie wybiera jeden z trzech trybów jazdy, w jakie wyposażono Outlandera PHEV (EV, szeregowy hybrydowy i równoległy hybrydowy), co pozwala optymalnie łączyć jak najwyższe osiągi samochodu z jak najniższym zużyciem paliwa, a wszystko bez zaprzątania uwagi kierowcy. Wszystkie trzy tryby jazdy załączane są alternatywnie, a system operacyjny PHEV OS nieustannie przełącza tryby jazdy zależnie od ilości energii dostępnej w akumulatorze oraz aktualnych warunków drogowych, przy czym preferowanym trybem jest napęd całkowicie elektryczny z zasilaniem z akumulatora. Oto jak w szczegółach wygląda praca napędu w zależności od trybu jazdy:

Tryb całkowicie elektryczny EV

Jeśli tylko jest to możliwe, system operacyjny PHEV OS rozpocznie jazdę w trybie całkowicie elektrycznym EV, z wyłączonym silnikiem spalinowym. Samochód jest napędzany przez przedni i tylny silnik elektryczny (stały napęd elektryczny 4WD). Źródłem energii jest akumulator. Maksymalna prędkość jest ograniczona do 120 km/h. W tym trybie Outlander PHEV zapewnia zasięg 52 km.

Tryb hybrydowy szeregowy

Tak jak poprzednio samochód jest napędzany przez przedni i tylny silnik elektryczny (stały napęd elektryczny 4WD). Silnik spalinowy jest uruchamiany automatycznie, ale wyłącznie w celu napędzania generatora ładującego akumulator w czasie jazdy. Wyłączanie silnika również jest automatyczne. Sytuacje wymagające nagłego wzrostu mocy (powyżej 60 kW dostępnych z akumulatora), na przykład wyprzedzanie lub podjeżdżanie pod wzniesienie, są interpretowane przez PHEV OS jako wysoki pobór mocy, wymagający bieżącego uzupełniania ilości energii w akumulatorze. System operacyjny będzie starał się powracać do jazdy w trybie całkowicie elektrycznym EV tak często, jak to możliwe. Silnik spalinowy jest okresowo uruchamiany w celu utrzymania katalizatora spalin w pełnej sprawności technicznej.

Tryb hybrydowy równoległy

Silnik spalinowy ze swojej natury jest efektywniejszy od silnika elektrycznego dopiero na wysokich obrotach, przy których przejmuje rolę wiodącej jednostki napędowej. Przekazuje moc bezpośrednio na przednie koła poprzez Power Drive Unit, czyli wielotrybowy moduł zarządzający pracą przedniego silnika elektrycznego i generatora. Oprócz silnika spalinowego pracują również silniki elektryczne z przodu i z tyłu, wspomagając silnik konwencjonalny. Dla kierowcy jest to niezauważalne. Zapewnia to Outlanderowi stały napęd 4WD. Podobnie jak w przypadku poprzednich trybów jazdy tryb hybrydowy równoległy jest aktywowany automatycznie. Dzieje się tak w przypadku stałego, dużego zapotrzebowania na moc, typowego dla dłuższej jazdy po autostradzie.

System operacyjny będzie dążył do przełączenia układu napędowego w tryb hybrydowy szeregowy (lub w tryb całkowicie elektryczny przy prędkości poniżej 120 km/h), jeśli tylko będzie to możliwe. Silnik spalinowy napędza jednocześnie generator, by korzystając z zapasu mocy, doładowywać akumulator trakcyjny.

Warto zaznaczyć, że system zasilania Outlandera PHEV nigdy nie pracuje z maksymalną mocą, rozumianą jako przekazywanie na koła sumy maksymalnych mocy silnika spalinowego i obu silników elektrycznych. PHEV OS zawsze poszukuje najlepszej kombinacji trybów jazdy, a więc wykorzystywanych źródeł energii, w zależności od warunków jazdy. W rezultacie nie występuje tu pojęcie “maksymalnej mocy całkowitej”, które spotyka się w opisach klasycznych pojazdów. System PHEV OS dąży bowiem do optymalnego pozyskiwania energii zapewniającej dostarczenie potrzebnej mocy, stosując kombinację wykorzystania różnych źródeł energii.

 Ładowanie

Łącząc wszystkie najlepsze sposoby na pozyskiwanie energii elektrycznej do napędzania auta, Mitsubishi Motors stworzyło system napędu samochodu z zewnętrznym ładowaniem akumulatora (Plug-in Hybrid Electric). Wykorzystuje on wszystkie dostępne sposoby ładowania i kombinacje współpracy elementów układu napędowego. Zatem samochód będzie zawsze mobilny niezależnie od tego, czy po drodze pojawi się możliwość doładowania akumulatora z zewnętrznego źródła, czy też takiej możliwości nie będzie. Oto w jaki sposób akumulator Mitsubishi Outlandera PHEV może zostać naładowany:

Automatyczne ładowanie w czasie jazdy w trybie hybrydowym szeregowym

Silnik spalinowy zostaje uruchomiony automatycznie wyłącznie w celu napędzania generatora prądu i ładowania akumulatora. Silnik spalinowy jest także automatycznie wyłączany. System operacyjny będzie starał się powracać do jazdy w trybie całkowicie elektrycznym EV tak często, jak to możliwe.

Automatyczne ładowanie w czasie jazdy w trybie hybrydowym równoległym

Silnik spalinowy napędza koła i jednocześnie zasila generator, by korzystając z zapasu mocy, doładowywać akumulator trakcyjny. System operacyjny będzie dążył do przełączenia układu napędowego w tryb hybrydowy szeregowy, kontynuując ładowanie akumulatora, jeśli tylko będzie to możliwe.

Tryb ładowania akumulatora

O włączeniu i wyłączeniu tego trybu decyduje kierowca za pomocą przełącznika na konsoli centralnej. Następuje wtedy autonomiczne ładowanie za pomocą silnika spalinowego. Tryb ten jest bardzo przydatny w razie braku zewnętrznych źródeł energii, na przykład na biwaku, ponieważ tryb ładowania akumulatora może działać także na postoju. Można w ten sposób naładować akumulator do ponad 80% jego pojemności.

Standardowy pokładowy układ ładowania z dwoma gniazdami

Ładowanie zwykłe trwa około 5 godzin do 100% pojemności akumulatora. Ładowanie szybkie trwa około 30 minut do 80% pojemności akumulatora. Specjalny układ chłodzenia akumulatora połączony z elektryczną klimatyzacją samochodu utrzymuje odpowiednio niską temperaturę akumulatora, nawet gdy silniki nie pracują. System chłodzenia redukuje niepożądane procesy występujące w akumulatorze w trakcie szybkiego ładowania i w innych sytuacjach prowadzących do nadmiernego wzrostu temperatury akumulatora.

Hamowanie regeneracyjne

Aktywowane jest zdjęciem stopy z pedału przyspieszenia lub wciśnięciem pedału hamulca. Siła hamowania regeneracyjnego jest więc sterowana przez kierowcę, co zapewnia sześciostopniowa regulacja intensywności hamowania regeneracyjnego poprzez łopatki umieszczone przy kierownicy. System dostrojono tak, by w maksymalnym stopniu zachować naturalne wyczucie działania hamulców.

Konstrukcja samochodu

Mimo wykorzystania nadwozia już wcześniej dopracowanego w tunelu aerodynamicznym dla potrzeb spalinowego kuzyna Outlander PHEV swoją ciszą pracy elektrycznego napędu podniósł jeszcze wyżej poprzeczkę w zakresie szumów powietrza i hałasów przenoszonych z drogi. W tej sytuacji konieczne było wdrożenie kilku modyfikacji konstrukcyjnych. Zastosowano szyby przednie drzwi o grubości 4,0 mm (zamiast 3,5 mm), użyto szyby przedniej lepiej izolującej od hałasów zewnętrznych, zmodyfikowano wycieraczki szyby przedniej, które teraz wywołują mniej zakłóceń przepływu powietrza, wykorzystano dodatkowe materiały tłumiące dźwięki w przedziale silnikowym i nadkolach.

Ponadto by dostosować samochód do wysokich standardów bezpieczeństwa i zapewnić maksymalny komfort podróżowania, przestrojono charakterystykę zawieszenia. Zastosowano dodatkowe sprężyny działające przy dobiciu zawieszenia i zmieniono charakterystykę innych elementów. W tylnym zawieszeniu dodano element metalowo-gumowy tłumiący drgania oraz na nowo zaprojektowano poprzeczkę zawieszenia. Redukuje ona hałasy mechaniczne, szczególnie te przenoszone przez koła.

Mimo tak wielu zmian w stosunku do modelu napędzanego konwencjonalnym silnikiem spalinowym Outlander PHEV nie jest ciężki. Jego masa własna wynosi tylko 1810 km, a dopuszczalna ładowność 500 kg, więc jest to w pełni funkcjonalny pojazd typu SUV.

Efekt?

W porównaniu ze spalinową wersją modelu Outlander różnice w kabinie i przedziale bagażowym są minimalne. Wynika to z przemyślanego rozmieszczenia elementów (w tym zbiornika paliwa) oraz mniejszej wysokości modułu akumulatora trakcyjnego umieszczonego pod podłogą kabiny. Efektem jest przestrzeń bagażowa zmniejszona tylko o 14 l (463 l vs 477 l, nie licząc schowka pod podłogą bagażnika), podwyższenie poziomu podłogi bagażnika zaledwie o 19 mm, a podłogi pod tylnymi siedzeniami o 45 mm. Jedynym ograniczeniem wynikającym z umieszczenia tylnego silnika elektrycznego wraz z osprzętem jest brak możliwości zaoferowania wersji 7-osobowej. Objętość schowka pod podłogą bagażnika została zmniejszona z 73 l do 35 l.

Prześwit (190 mm) zbliżony jest do wersji spalinowej 2.2 DiD 4WD. Równie ważną rzeczą dla rodzin podróżujących z przyczepą jest możliwość holowania przez Outlandera PHEV przyczepy hamowanej o masie 1500 kg, bez ograniczenia czasu holowania.

Całkowite koszty eksploatacji nowego Outlandera PHEV będą dodatkowo obniżone dzięki mniejszym obciążeniom części mechanicznych (szczególnie silnika spalinowego), podczas gdy części napędu elektrycznego oraz komponenty elektroniczne są niemal bezobsługowe. Zużycie paliwa jest znacznie niższe niż w porównywalnym samochodzie z klasycznym układem napędowym; w trybie szeregowym, używanym najczęściej, wynosi 1,9 l/100 km. Bardzo niska emisja spalin na poziomie 44 g/km (CO2) może uprawniać właściciela do uzyskiwania różnych ulg i przywilejów. Cena samochodu w podstawowej wersji wyposażenia Intense+ to 176 990 zł. Najbogatsza odmiana wyposażenia kosztuje 198 990 zł

Poprzedni wpis Następny wpis