Celovit tehnološki sejem GM Powertrain Europe je ponudil odgovore na vprašanja, kaj bo poganjalo avtomobile v prihodnosti. Kot del globalne organizacije GM Powertrain je GM Powertrain Europe na globalni ravni odgovoren za manjše dizelske motorje, nadzorne sisteme dizelskih goriv, manjše bencinske motorje in ročne menjalnike. Obsega 15 proizvodnih obratov v sedmih evropskih državah, kjer 9.000 zaposlenih dnevno v povprečju izdela več kot 17.000 motorjev in menjalnikov.
»Največja strateška prednostna naloga vseh razvojnih aktivnosti je izboljšati izkoristek goriva, zmanjšati emisije CO2 in ponuditi energijsko raznolikost,« je dejal Mike Arcamone, podpredsednik GM Powertrain Europe.
Tehnološki sejem GM Powertrain prav tako odraža svetovno mrežo podjetja General Motors. GM Powertrain je s 86 proizvodnimi obrati in razvojnimi oddelki v 17 državah na vseh celinah vodilni proizvajalec motorjev in menjalnikov v svetovnem merilu. Več kot 48.000 zaposlenih skrbi za razvoj in izdelavo povprečno 33.000 menjalnikov in 37.000 motorjev dnevno. Kupci so proizvajalci avtomobilov vseh znamk podjetja General Motors pa tudi številni drugi proizvajalci avtomobilov.
Dizelski motorji: prva predstavitev procesa izgorevanja, ki poteka v zaprti zanki
GM že 20 let raziskuje možnosti nadzora dizelskega izgorevanja v zaprti zanki. To je tudi večna zgodba o vrhunskem uspehu GM – osredotočanje na optimizacijo procesov znotraj samega motorja, s čimer se izogne večjim sistemom naknadnih postopkov, kjer je to le mogoče. Pomembno prelomnico na tem področju predstavlja proces izgorevanja, ki poteka v zaprti zanki. Tipalo v komori za izgorevanje izmeri aktualno stanje tlaka, meritve pa so povezane s sistemom za nadzor vbrizga. Ta proces, ki poteka v zaprti zanki, bo na trgu prvič predstavljen leta 2009 v dizelskem V6 motorju s 184 kW/250 KM in največjim navorom 550 Nm. Proces, ki poteka v zaprti zanki, pa ne bo uporaben samo v primeru dizelskih V6 motorjev, saj GM Powertrain Europe razvija novo generacijo dizelskih motorjev z običajno tehnologijo in izjemno učinkovitostjo.
Bencinski motorji: neposredni vbrizg, turbopolnjenje, novi proces HCCI
Ko je GM leta 2003 v model Opel Vectra prvič vgradil motor ECOTEC 2.2, je postal eden izmed vodilnih proizvajalcev, ki so na trg plasirali tehnologijo neposrednega vbrizga s homogeno mešanico. Naslednji pomemben korak v tej vodilni tehnologiji je bila kombinacija s prilagodljivo odmično gredjo in turbopolnilcem, ki so ju uvedli pri modelu Opel GT. Njegov dvolitrski motor ECOTEC omogoča izjemno največjo moč 194 kW/264 KM.
V tej tehnologiji vidi GM odlično priložnost za zmanjšanje delovne prostornine motorja, ohranjanje vsaj takšnih voznih lastnosti in dinamike vozila kot do sedaj ter bistveno zmanjšanje porabe goriva. Ta strategija, imenovana »ustrezno določanje razmerij«, je še zlasti učinkovita pri vožnji z delno obremenitvijo.
Sledil bo razvoj kompresijskega vžiga z enotnim vbrizgom (HCCI). Zaradi nadzorovanega samodejnega vžiga – kot pri dizelskem gorivu – mešanica bencina in zraka bolj popolno izgoreva. S procesom HCCI se poraba zmanjša za okoli 15 odstotkov, ugodna pa je tudi stopnja emisij. Za nadzor samodejnega vžiga so v cilindrih potrebna tipala za merjenje tlaka.
Bioetanol kot obnovljiva alternativa fosilnim gorivom
Bioetanol je obnovljiva alternativa fosilnim gorivom in po analizi vplivov goriv za vozila v cestnem prometu na okolje omogoča za do 70 odstotno zmanjšanje emisij CO2 v primerjavi z bencinom, odvisno od tega, kako je bilo gorivo proizvedeno. E85 je mešanica goriva iz 85 odstotkov etanola in 15 odstotkov bencina.
Pri ocenjevanju vplivov biogoriv na okolje je ključna celotna veriga, torej od kod gorivo izvira in kako je bilo obdelano. Številna podjetja razvijajo t.i. »drugo generacijo« etanola, ki ga proizvajajo iz rastlinskih odpadkov in ne sadja ali hrane.
Hibridi, hibridi »plug-in«, gorivne celice: pot do pogona na elektriko
Ključni dejavnik pri doseganju večje energetske raznolikosti je višja stopnja elektrificirane mobilnosti posameznika. Hibridni pogon omogoča takojšnje izboljšanje učinkovitosti. Naslednji korak je polnjenje baterij iz električnega omrežja. Takšni hibridi »plug-in« omogočajo uporabo popolnoma novih primarnih virov energije za mobilnost posameznika. Zadnji korak v načrtih podjetja GM je ekonomija vodika, bodisi na ravni elektrarn ali pa z uporabo vodika v gorivnih celicah, ki bodo elektriko proizvajale kar v avtomobilu.
Med tehnološkimi zmožnostmi, ki jih ponuja GM, so različne »milejše« hibridne različice z generatorji za zagon avtomobila, čisti hibridi, ki so na voljo v velikostih športnih terenskih vozil z dvonačinovnim hibridnim prenosom moči, električna vozila s sistemom za razširitev obsega (E-Flex), kot je Volt, in vozila na gorivne celice četrte generacije, kot je GM HydroGen4.
Hibridni sistem GM: stroškovno učinkovit hibrid
Hibridni sistem GM ugasne motor, ko avtomobil miruje. Ko sprostite zavoro, se ponovno zažene. Ko je vozilo v prostem teku ali pa zavirate, se energija obnavlja in shranjuje v akumulatorju. Če je potrebno več moči, na primer pri pospeševanju, pa bo na voljo več navora.
GM priporoča jermenski alternatorski zaganjalnik (BAS). Ta rešitev je najbolj stroškovno učinkovita, saj hkrati omogoča še uporabo številnih obstoječih komponent. V prid sistemu govorita tudi majhna lastna teža in dobro pakiranje. Sistem je najbolj učinkovit v mestnem prometu, kjer je potrebno pogosto zaviranje in pospeševanje, saj se poraba goriva zmanjša za do 10 odstotkov.
Dvonačinovni hibrid: napreden čisti hibrid v Evropo prihaja v modelu Cadillac Escalade
Osrednji del dvonačinovnega hibrida je električni menjalnik (EVT). Ima dva vgrajena elektromotorja z izhodno močjo 22 kW in omogoča vožnjo tudi samo na električni pogon. S pomočjo dovršenega sistema za nadzor vožnje, t.i. hibridnega optimizacijskega sistema (HOS), se ob zaviranju energija prav tako obnavlja. Električna energija se shrani v nikelj-metal-hibridnih baterijah, ki so nameščene pod zadnjimi sedeži.
Inovativen električni menjalnik z dvema integriranima elektromotorjema ne zavzame nič več prostora kot običajen samodejni menjalnik, na osnovi katerega je oblikovan. Dvonačinovni hibrid je mogoče uporabiti pri avtomobilih s pogonom na dve ali pa štiri kolesa, pri velikih športno terenskih vozilih pa omogoča tudi do 50 odstotni prihranek goriva. V Evropi bo ta napredni sistem najprej na voljo pri modelu Cadillac Escalade.
Volt: prvi električni avtomobil z možnostjo polnjenja iz električnega omrežja, ki ima sistem za razširitev obsega
Avtomobilski koncept Chevy Volt se od vseh dosedanjih električnih vozil razlikuje po svojem inovativnem pogonskem sistemu. Sistem E-Flex sestavljajo litijske ionske baterije, s katerimi lahko, če so napolnjene do konca, prevozimo do 64 kilometrov. Pri daljši vožnji pa bo Voltov motor z možnostjo razširitve obsega na biogoriva kar v avtomobilu ustvaril energijo za precej več kot 700 km.
Volt bo marsikateremu vozniku, ki pogosto vozi na daljših razdaljah, prihranil številne obiske na bencinski črpalki in bistveno zmanjšal stopnjo emisij iz izpušnih cevi (manj kot 40 g/km CO2). Volt je mogoče priključiti na standardno 220-voltno vtičnico in ga do konca napolniti tudi v manj kot treh urah. Trenutno pri GM več kot 700 inženirjev skrbi za to, da bi lahko to vozilo čim prej poslali na trg. Kdaj bo to vozilo na voljo za prodajo, pa je odvisno od baterij, ki so trenutno v fazi testiranja. Natanko morajo ustrezati kakovostnim, varnostnim in zmogljivostnim zahtevam, ki jih določa GM.
HydroGen4 s pogonom na gorivne celice: na pot brez emisij
GM že desetletja raziskuje možnosti pogona na gorivne celice, kjer električno energijo v vozilu proizvaja vodik. Rezultat dosedanjega razvoja je četrta generacija vozil na gorivne celice HydroGen4. V primerjavi s predhodniki je napredek viden predvsem pri zmogljivosti na cesti, dinamiki in vzdržljivosti sistema. GM bo v okviru svojega globalnega razvojnega načrta izdelal več kot 100 vozil HydroGen4, ki bodo na voljo kupcem, in tako preučil različne izkušnje kupcev z vozilom, vključno s ponovnim polnjenjem vodika. Deset vozil iz te svetovne skupine pa bo v Berlinu sodelovalo pri predstavitvenem projektu Partnerstvo za čiste energije (CEP).
V sistemu HydroGen4 s pogonom na gorivne celice je 440 celic, povezanih v nize. S sinhronim električnim motorjem z močjo 73 kW (100 KM) je za pospešek od 0 do 100 km/h potrebnih 12 sekund, največja hitrost, ki jo lahko doseže, pa je 160 km/h. S 4,2 kg stisnjenega uplinjenega vodika je mogoče prevoziti do 320 km.
Menjalniki: Pameten pogon na vsa štiri kolesa, več stopenj, večja učinkovitost
Več stopenj menjalnika, širše razmerje in manjše izgube zaradi trenja so cilji razvoja ročnih in samodejnih menjalnikov. Hkrati pa je take avtomobile tudi bolj zabavno voziti. Izjemen primer za to je novi sistem XWD za pogon na vsa štiri kolesa, ki je trenutno v prodaji v seriji Saab 9-3.
General Motors Southeast Europe Ltd.
Podružnica Ljubljana