Žijeme v časoch famóznych šouprogramov a optického klamu. Počítačová grafika úraduje natoľko dôverne, že realita sa pre mnohých stala otázkou potvrdenia počítačovou klávesnicou. Cesta za iným motorom pod kapotou je však mimoriadne dlhá, výraz vývoj mnohokrát ukrýva niekoľko desaťročí tvrdej, mravčej práce. Zážihový i vznetový motor sú známe vyše sto rokov, aj napriek tomu je každý ušetrený deciliter priemernej spotreby paliva úspechom. Podobne aj každý ušetrený gram emisií znamená pomalé ovládanie spaľovacieho procesu a stochiometrického, ľudovo povedané ideálneho pomeru benzínu so vzduchom.
Spaľovacie motory nepovedali posledné slovo:
Ani zďaleka. Fyzikálne možnosti umožňujú oveľa dokonalejšie využite paliva, než si dnes dokážeme predstaviť. A zrejme ešte dlho bude pod kapotami automobilov úradovať najčastejšie benzínový či dieselový agregát. Aby sme boli presní. Budúcnosť patrí spaľovaciemu motoru, ktorý bude tvoriť symbiózu oboch motorov. Áno, princíp samo-vznietenia sa bude kombinovať s emisnou čistotou zmesi benzínu so vzduchom. Ide o princíp diesotto. Je hlavnou témou vývoja nemeckých automobiliek. Daný princíp sa ukrýva pod skratkou HCCI, čiže Homogenous Charge Compression Ignition, alebo CAI, čiže Controlled Auto Ignition. Po slovensky homogénne kompresné zapálenie zmesi. Konštruktéri chcú daný princíp využívať v oblasti čiastočného zaťaženia, v ktorom sa motor počas svojej prevádzky nachádza najčastejšie.
Výhodou princípu je možnosť spaľovania chudobnej zmesi: To prináša výhodu zníženia spotreby, logickým následkom je aj zníženie emisií. Prototyp s daným motorom predstavil pred dvoma rokmi Mercedes Benz v podobe štúdie F700. Experimentálny model získal z objemu klasickej „jednaosmičky“ vďaka použitiu princípu diesotto a, samozrejme, aj turbodúchadlu maximálny výkon na úrovni dvestoštyridsať koní. A to zodpovedá maximálnemu výkonu dnešných trojlitrových šesťvalcov. Daný údaj ešte nie je taký ohromujúci, fascináciu však prináša práve úroveň priemernej spotreby, ktorá sa pohybuje na hladine piatich litrov! Aby automobilka zvýraznila potenciál motora, predstavila daný motor v karosérii luxusnej limuzíny, aby zvýraznila smerovanie v budúcnosti. Aj v kategórii limuzín môžeme postupne sledovať zmenšovanie objemu motora. Downsizing, čiže znižovanie objemov motora neobíde teda ani luxusnú triedu. Našťastie, nebude to znamenať úbytok maximálneho výkonu ani jazdnej dynamiky.
Druhú kategóriu predstavujú hybridy:
Milované, nenávidené, zatracované i vychvaľované zároveň. Rozhodne však predstavujú posun v myslení spotrebiteľov. Princíp je viac ako jednoduchý. Väčší motor stačí nahradiť menším a doplniť ho elektromotorom, ktorý berie energiu z vysokokapacitných batérií. Ten môže pomáhať spaľovaciemu motoru a v istých prípadoch dokonca samostatne hýbať automobilom do istej
rýchlosti. V zásade sú hybridné modely prvými lastovičkami na poli alternatívnych pohonov, i keď z dlhodobého hľadiska perspektívu neponúkajú. Ich hlavným princípom totiž aj naďalej ostáva spaľovací motor, ktorý je hnacím agregátom väčšinu času.
Limitujúcim faktorom hyb-ridných modelov je práve ich dojazd na elektrický pohon:
Aj tu sa však ľady pohýnajú. Na tohtoročnom autosalóne vo Frankfurte predstavil Mercedes Benz štúdiu Vision S 500 Plug-in HYB-RID. Vo svete spôsobil skutočnú revolúciu, a to aj napriek tomu, že prichádza v konvenčnom kabáte aktuálnej generácie triedy S. Kým sa konkurencia približuje k trojlitrovej méte priemernej spotreby v podobe malých automobilov s využitím extrémne drahých materiálov, ako napríklad horčík, Mercedes Benz ukázal a reálne využil know-how americkej firmy Tesla a implantoval do karosérie triedy S350 výkonné elektromotory a vysokokapacitné lítium-iónové batérie. Tie umožňujú dojazd na čisto elektrický pohon až neuveriteľných tridsať kilometrov. Keďže ide o plug-in hybrid, batérie sa dobíjajú nielen počas jazdy, ale aj prostredníctvom klasickej 220/380 voltovej siete. Kombinovaná spotreba sa pohybuje na úrovni neuveriteľných troch litrov. To všetko pri zachovaní dynamických parametrov verzie S500. To znamená zrýchlenie za päť a pol sekundy a maximálnu rýchlosť na hranici dvestopäťdesiat kilometrov za hodinu. Mercedes Benz dokonca prisľúbil reálne využite systému v nasledujúcej generácii triedy S, ktorá sa predstaví v horizonte najbližších dvoch rokov. Vymenovaním tohto systému sa reálne využitie akýchkoľvek alternatív končí.
Elektromobility sa vyrábajú, ale…
Éra elektroautomobilov je síce predo dvermi, no ich masové rozšírenie je v nedohľadne. Princíp elektromobilov je všeobecne známy. Pod kapotou nie je zážihový motor, ale elektrický a klasickú palivovú nádrž nahradia batérie, ktoré treba dobíjať. Mimoriadne jednoduchá teória má však svoje výrazné slabé miesta. Hendikepom ostáva ich cena. Tá je síce otázkou väčšej série a zvládnutia niektorých výrobných technológií, druhým kameňom úrazu je dobíjacia sieť. Tá dnes prakticky neexistuje a treba ju vybudovať takpovediac z ničoho. Výrobcovia na budovanie takejto rozsiahlej siete nemajú financie, preto je súčinnosť s jednotlivými vládami takmer nevyhnutná. Čaká sa najmä na severoamerický trh, ktorý bude zrejme spúšťačom procesu naštartovania elektromobilov v praxi. Mnohí dokonca poukazujú na spustenie elektroéry ako na nevyhnutnosť aj istý recept na vyriešenie aktuálnej hospodárskej krízy. Mekkou elektromobilov je práve Kalifornia – pre svoje klimatické podmienky – a obe najvýznamnejšie firmy vyvíjajúce batérie na elektrický pohon sídlia práve v tejto oblasti.
Európa bude spúšťať pilotné projekty:
Veľkomestá budú v spolupráci s nadnárodnými firmami testovať elektrický autopark v podobe flotily elektrických Smartov ed. Budú jazdiť a vývojové tímy budú následne zbierať poznatky o prevádzke, možných problémoch a zaujímavé budú aj hodnoty reálneho dojazdu. Momentálne udávané čísla totiž vychádzajú z laboratórnych testov. Obdobnej iniciatívy sa chytá aj Japonsko, priekopníkom v oblasti elektromobilov je automobilka Mitsubishi, model i-MiEV sa bude testovať nielen v Japonsku, ale aj na európskej pôde. Čas, keď reálne uvidíme v showroome elektromobil, je však ešte vskutku ďaleko a ani sami výrobcovia nerátajú s výraznejšou penetráciou na automobilových trhoch. V najbližších desiatich rokoch sa bude rátať na maximálne jedno až dve percentá.
Budeme tankovať vodík?
To je ďalšia z otázok, na ktoré vám v súčasnosti mnohí odborníci iba pokrčia plecami. Aby som vás nemýlil, technika palivových článkov je už dnes vyvinutá, automobily jazdia v bežnej premávke a ich dojazd je kompatibilný s dojazdom dnešných benzínových automobilov. Opäť však nastáva prob-lém vo výrobných nákladoch
a veľkým nepriateľom automobilov s pohonom palivových článkov je na jednej strane absentujúca sieť čerpacích staníc na vodík H2 a taktiež zásoby platiny. Iba ona je v rámci techniky palivového článku schopná vytvoriť membránu s presne navrhnutou štruktúrou schopnou prepúšťať elektróny vodíka produkujúce v reakcii s kyslíkom elektrický prúd. Platiny je málo, jej cena je neúmerne vysoká a v aktuálnom štádiu sa hľadá aj jej náhrada, prípadne nové ložiská. A v neposlednom rade patrí produkcia čistého vodíka medzi energeticky náročné procesy, čo, samozrejme, zvyšuje emisie pri výrobe a následne zhoršuje emisnú bilanciu navonok ekologického automobilu.
Ponúkne BMW riešenie?
Ďalším využitím vodíka je jeho klasické spaľovanie v zážihovom motore. Vodík totiž dokáže zhorieť v spaľovacom priestore rovnako efektívne ako benzín. Jediným, dnes už však vyriešeným problémom, je skladovanie vodíka v nádrži. V skvapalnenom stave totiž možno vodík udržiavať iba pri
teplote –250 stupňov Celzia, čo je blízko k takzvanej absolútnej nule. V prípade, že je automobil vybavený takouto nádržou, nemá problém po minimálnych úpravách spaľovať v klasickom zážihovom motore vodík.
Automobilka BMW vlastní aj flotilu modelov radu 7, ktoré sú zahrnuté do pilotného programu testovania
týchto vozidiel v Berlíne. Na tieto účely boli práve v Berlíne vybudované čerpacie stanice na vodík. Tie sú zatiaľ jedinými čerpacími stanicami, kde je motorista schopný tankovať vodík, a projekt slúži na otestovanie tankovania vodíka v praxi.
Najbližšie k reálnemu využitiu alternatívnych pohonov je Mercedes Benz:
Vlastní prístup ku kľúčovým technológiám. Projekt elektrických vozidiel sa už pod taktovkou dcérskej automobilky Smart rozbieha, o dva roky bude spustená komerčná prevádzka automobilov s palivovými článkami, ktoré sa predstavia v karosérii nasledujúcej generácie triedy B, a v neposlednom rade predstavená štúdia Vision 500 Plug-in hybrid posunula hybridné modely do reálne využiteľnej podoby a s reálnymi výhodami bez kompromisov úbytku batožinového priestoru, najmä vďaka využitiu lítium-iónových batérií, ktoré sú kľúčovým prvkom elektrického pohonu.
Pre správnosť treba uviesť aj automobilku Honda, ktorá svoj vývoj upriamila na techniku palivových článkov. Experimentálne a podľa vyjadrení samotného výrobcu, v blízkej budúcnosti aj sériové vozidlo Honda FCX sa onedlho môže objaviť v reálnej premávke. Opäť však iba formou pilotného projektu. Skutočný nástup alternatívnych pohonov pod kapotami vozidiel nemožno očakávať skôr ako v roku 2020, aj to sa však budú rátať tieto automobily iba na zopár tisícok kusov.
