Hyundai Blue Drive

Ochrona środowiska ma obecnie bardzo istotne znaczenie, a jeszcze w latach 90. ubiegłego wieku nie była priorytetem, ponieważ po drogach jeździło mniej pojazdów. Innym powodem mniejszego zainteresowania tą kwestią był brak ustalonych norm dotyczących emisji substancji szkodliwych spalin z samochodów.

Historia pokazuje, że rozwój techniki motoryzacyjnej jest bardzo dynamiczny. Pierwszy produkowany seryjnie samochód wyjechał z fabryki w 1908 roku (Ford model T). Przez nieco ponad sto lat doszło do znaczącego skoku technologicznego.

Rozwój aut przyniósł zarówno pozytywy (poprawa bezpieczeństwa na drogach, lepsze osiągi samochodów, ograniczenie zużycia paliwa), jak i negatywy. Możliwość transportu drogowego odbija się na środowisku naturalnym. Zaostrzające się wymogi w zakresie ograniczania emisji substancji szkodliwych i wyczerpujące się zapasy ropy naftowej spowodowały, że zintensyfikowano prace nad alternatywnymi źródłami energii, zmniejszającymi wyżej wymienioną emisję i jednocześnie umożliwiającymi ograniczenie zużycia powszechnie dotąd używanych paliw.

Firmy motoryzacyjne próbowały i próbują różnych rozwiązań. Od połączenia silnika spalinowego z elektrycznym – pojazdy hybrydowe (obecnie stosowane), aut elektrycznych (obecnie wykorzystywane i coraz popularniejsze), napędu wodorowego (w fazie badań i rozwoju) po ogniwa paliwowe (opracowane i opracowywane). Jak to jest w przypadku Hyundaia?

Koreańska firma prowadzi prace wielokierunkowo w zakresie konstrukcji proekologicznych. Prace badawczo-rozwojowe dotyczą zarówno samochodów gazowych, elektrycznych, hybrydowych, jak i na ogniwa paliwowe.

Hyundai i10 blue CNG

Hyundai i10 blue CNG

W 2008 roku Hyundai zaprezentował swój najmniejszy samochód, czyli model i10 zasilany gazem ziemnym (CNG). Był to jeden z wielu kroków w celu obniżenia emisji substancji szkodliwych spalin, w tym dwutlenku węgla. Tego typu rozwiązanie było możliwe dzięki opracowaniu dwupaliwowego (benzyna +CNG), trzycylindrowego, turbodoładowanego silnika o objętości skokowej 0,9 l i mocy maksymalnej 98 KM. Dzięki wykorzystaniu dwóch paliw do zasilania: klasycznej benzyny silnikowej oraz CNG, samochód stał się liderem w swoim segmencie pod względem emisji dwutlenku węgla (65 g/km).

Hyundai Sonata Hybrid

Zwykle modele aut oferowanych w Europie i np. Stanach Zjednoczonych różnią się od siebie wyposażeniem, wykonaniem czy jednostkami napędowymi. Koreańska firma nie jest wyjątkiem. Na rynku europejskim Hyundai Sonata Hybrid nie był dostępny, tymczasem za wielką wodą można go było nabyć już od 2011 roku. Do napędu posłużył silnik spalinowy, benzynowy o objętości skokowej 2,4 l, pracujący według obiegu Atkinsona oraz jednostka wspomagająca, elektryczna o mocy 30 kW. Energia gromadzona jest w akumulatorach litowo-polimerowych o sile elektromotorycznej 270 woltów. Hybrydowy zestaw rozwija łącznie 209 KM oraz 265 Nm maksymalnego momentu obrotowego.

Schemat Hyundaia Sonaty Hybrid

Nie był to jedyny tego typu samochód oferowany przez Koreańczyków. Pierwszy hybrydowy samochód Hyundaia został pokazany na salonie samochodowym w Seulu w 1995 roku. Cztery lata później zadebiutowała Elantra HEV, a w kolejnym roku Accent HEV.

Hyundai Elantra LPG HEV

W 2009 roku Hyundai pokazał innowacyjny jak na tamte czasy samochód. Nowością było połączenie silnika spalinowego zasilanego LPG z silnikiem elektrycznym. Była to pierwsza tego typu konstrukcja na świecie, oferowana praktycznie jedynie na rynku koreańskim. Do gromadzenia energii służyły baterie litowo-polimerowe. Silnik Gamma o objętości skokowej 1,6 l oraz silnik elektryczny o mocy 15 kW stanowiły dobrą bazę do napędu auta. Łączna moc przekazywana była za pośrednictwem bezstopniowej skrzyni biegów.

Hyundai Elantra LPG HEV

Tego typu rozwiązanie, niestety, się nie przyjęło. Możliwe, że za parę lat koncepcja połączenia hybrydy i LPG albo CNG powróci.

Hyundai BlueON

W 2010 roku zaprezentowany został pierwszy samochód elektryczny Hyundaia, BlueOn. Jego konstrukcję oparto na modelu i10. Stworzenie tego typu pojazdu kosztowało firmę dużo czasu i pieniędzy (producent twierdzi, że pochłonęło to 27 mln euro).

Pierwszy koncepcyjny egzemplarz został pokazany rok wcześniej (2009) na międzynarodowych targach we Frankfurcie (IAA). Już wtedy założenia dotyczące przeznaczenia auta były określone. W pierwszej kolejności miał to być samochód flotowy. Problemem związanym z samochodami elektrycznymi była infrastruktura stacji ładowania. Jak powiedziano, do 2012 roku miała zostać zbudowana taka sieć stacji ładowania. Do tego czasu firma powiększyła flotę aut BlueOn do 2500 sztuk.

Hyundai BlueOn

Samochód był napędzany przez 82-konny silnik elektryczny, pozwalający na rozpędzenie się do 160 km/h i osiągnięcie 100 km/h w 12,5 s. Maksymalny dystans do przejechania na w pełni naładowanych akumulatorach litowo-jonowych wynosi 140 km. Nie jest to wiele, ale w porównaniu z autami elektrycznymi oferowanymi obecnie jest to dystans akceptowalny.

Hyundai Blue Will

Kolejną propozycją firmy jest koncepcyjny Blue Will. To z pewnością proekologiczny samochód, choćby dlatego, że został w większości zbudowany z surowców wtórnych. Przykładowo przednie reflektory zrobiono z butelek z tworzywa sztucznego. Użyto również biotworzyw sztucznych do budowy obudów elementów silnika i wykończenia niektórych elementów wnętrza.

Zmniejszenie masy własnej było możliwe dzięki zastosowaniu włókna węglowego. Zamontowano również proekologiczne opony o zmniejszonym współczynniku tarcia. Nowością w Blue Will jest wykorzystanie generatorów termicznych do przetwarzania energii z gorących gazów spalinowych do zasilania wybranych układów auta. Interesującym rozwiązaniem są ogniwa słoneczne wkomponowane w szklany dach. Zgromadzona w ten sposób energia wspomaga silnik elektryczny i wybrane systemy samochodu.

Hyundai Blue Will (fot. sub5zero.com)

Do napędu tego proekologicznego auta posłużyła spalinowa jednostka zasilana benzyną oraz wspierający ją silnik elektryczny o mocy 100 kW. Inaczej niż w większości samochodów hybrydowych w Blue Willu wykorzystano do gromadzenia energii baterie litowo-jonowo-polimerowe. Według producenta samochód może przejechać 60 km bez użycia silnika spalinowego.

Hyundai ix 35 Fuel Cell

Najnowsze rozwiązanie Hyundaia, czyli wyposażenie samochodu w tzw. Fuel Cell, zostało już wprowadzone do produkcji seryjnej. Jak sama nazwa wskazuje, jest to wóz zasilany ogniwami paliwowymi. Tego typu alternatywa łączy zalety silnika spalinowego i elektrycznego. Nie jest to jednak nowość w świecie motoryzacji. Badania nad użyciem wodorowych ogniw paliwowych do napędu pojazdu przez wytworzenie energii elektrycznej (FCEV – Fuel Cell Electric Vehicle) prowadzone były/są przez takie firmy, jak: Mercedes-Benz, BMW, Volkswagen, General Motors, Toyota, Kia i właśnie Hyundai.

Przekrój Hyundaia ix35 Fuel Cell (fot. reviewhyundai.com)

Owocem tych prac są jedynie auta koncepcyjne, o których mówiono, że będą przyszłością w świecie samochodów osobowych, ale może nie tylko. Potwierdza to np. liczba wyprodukowanych samochodów tego typu (Mercedes zbudował jedynie 90 sztuk modelu klasy B zasilanego ogniwami paliwowymi).

Hyundai chyba jako pierwsza i jedyna na razie firma postanowił uciec od schematu budowania interesujących i rozwojowych aut koncepcyjnych. W lutym tego roku w Ulsan, gdzie znajduje się zakład koreańskiego producenta, ruszyła seryjna produkcja specjalnej wersji modelu ix35 o nazwie ix35 Fuel Cell.

Dla większości osób to zaskoczenie, że tego rodzaju produkt nie został wprowadzony przez np. producenta aut premium. Warto wspomnieć, że badania firmy nad użyciem wodoru do zasilania pojazdu są prowadzone już od 15 lat (do tej pory powstało ok. 200 prototypów, od aut miejskich po autobusy).

Hyundai ix35 Fuel Cell jest trzecią generacją auta FCEV typu SUV/crossover. Pracę trwają od 2000 roku. Wtedy bazą do testów był model SantaFe. Największym wzywaniem dla inżynierów firmy było zmniejszenie wymiarów ogniw paliwowych oraz ograniczenie zużycia paliwa (w celu użycia np. mniejszego zbiornika na wodór, a co za tym idzie – redukcji masy auta).

Hyundai ix35 fuel Cell

Trzeci w kolejności model (ix35), badany pod kątem użycia ogniw wodorowych, nie różni się znacząco od wersji zasilanej paliwami kopalnymi. Z zewnątrz możemy go rozpoznać jedynie po emblematach „Fuel Cell” oraz braku układu wylotowego. Więcej zauważalnych zmian znajduje się we wnętrzu. Wystarczy zajrzeć do bagażnika. Podniesiona podłoga to efekt użycia dwóch zbiorników wodoru o łącznej objętości 144 l. Są one w stanie pomieścić 5,64 kg gazu sprężonego do 70 MPa (700 barów). Mimo podniesienia podłogi po złożeniu oparć siedzeń drugiego rzędu podłoga w samochodzie jest płaska.

Jak działają ogniwa paliwowe?

Zadaniem ogniw paliwowych jest przetwarzanie energii chemicznej wodoru na energię elektromechaniczną. Wodór przepływający przez anodę dzieli się na protony i elektrony. Za pośrednictwem membrany polimeryczno-elektrolitycznej przepuszczane są jedynie protony, a elektrony są oddzielane i gromadzone dla napędu jednostki napędowej. Powstająca energia magazynowana jest w bateriach litowo-polimerowych o pojemności 24 kW.

Proces ten służy do napędu 136-konnego silnika elektrycznego. Taka moc umożliwia rozpędzenie auta do 100 km/h w 12,5 s i osiągnięcie maksymalnej prędkości 160 km/h. Są to ważne parametry, ale do najistotniejszych należy zasięg samochodu. Hyundai ix35 Fuel Cell jest w stanie przejechać ok. 600 km, zużywając przy tym średnio ok. 1 kg gazu na 100 km (w zależności od warunków drogowych). Zasięg maksymalny zapewne mógłby zostać zwiększony, choćby przez zredukowanie masy własnej pojazdu, ale obecnie jest to trudne. Hyundai z ogniwami wodorowymi jest cięższy od wersji z konwencjonalną jednostką napędową o 200-500 kg (masa własna ix35 Fuel Cell wynosi 1830 kg). Rozrzut wynika z różnorodności wersji silnikowych i wyposażeniowych.

Zasada działania ogniw paliwowych w Hyundaiu ix35 Fuel Cell

Jak takie auto wypada pod kątem bezpieczeństwa użytkowania? Hyundai przeprowadził oczywiście odpowiednie badania. Testy najazdowe w tył samochodu z prędkością 84 km/h pokazały, że mimo wyższej prędkości, niż zakładają to testy EuroNCAP, zbiorniki na wodór się nie rozszczelniły.

Samochody elektryczne i te na ogniwa wodorowe są niewątpliwie przyszłością motoryzacji. W ostatnich latach Hyundai poczynił niebywały postęp w zakresie budowy proekologicznych aut. Niezależnie od kierunku, jaki zostanie obrany i będzie powszechnie stosowany na świecie, koreańska firma będzie w stanie konkurować od samego początku z innymi koncernami motoryzacyjnymi w tej dziedzinie. Trzeba powiedzieć, że proekologiczne zapędy Hyundaia są godne naśladowania. 

Poprzedni wpis Następny wpis