Taką właśnie drogą idzie Horse Powertrain, firma działająca w Wielkiej Brytanii, która pokazała nowy silnik do przekładni hybrydowej. Nie chodzi tu o widowiskowy skok mocy ani o futurystyczny koncept do salonów samochodowych, lecz o coś znacznie bardziej pragmatycznego: sprawność sięgającą 98,2% i konstrukcję, która według producenta może przełożyć się na około 1% niższe zużycie paliwa w całym aucie. Z pozoru brzmi to skromnie, ale w technice napędów jeden procent bywa bardziej cenny niż pięć marketingowych sloganów.
Nie każda rewolucja musi hałasować
Nowy napęd nosi nazwę Amorphous Motor i został opracowany jako jednostka do hybrydowej skrzyni biegów. Jego najmocniejszym argumentem nie jest sam fakt, że jest elektryczny, lecz materiał użyty w stojanie. Firma postawiła na stal amorficzną, a więc stop o bardzo dobrych właściwościach magnetycznych, który pozwala ograniczyć straty energii. W komunikatach technicznych Horse Powertrain podkreśla, że właśnie dzięki temu udało się zmniejszyć straty żelaza w silniku aż o 50% i dojść do wspomnianej sprawności 98,2%.
To jeden z tych przypadków, gdy najważniejsza zmiana nie dzieje się na zewnątrz, tylko głęboko pod obudową. Trochę jak z dobrą kurtką zimową: z daleka wygląda zwyczajnie, ale o jej jakości decyduje to, czego nie widać od razu – warstwa, szwy, materiał, sposób zatrzymywania ciepła. W silniku jest podobnie. Kierowca nie zobaczy tej stali w salonie, nie pochwali się nią sąsiadowi na parkingu, ale to właśnie takie detale potrafią decydować o tym, czy energia pracuje na koła, czy po prostu rozprasza się w postaci strat.
Sam silnik oferuje 140 kW mocy szczytowej i 360 Nm momentu obrotowego. To parametry, które nie brzmią eksperymentalnie, lecz całkiem użytkowo. Innymi słowy, nie mamy do czynienia z laboratorium zamkniętym w szklanej gablocie, ale z rozwiązaniem, które celuje w prawdziwą motoryzację i jej codzienny rachunek ekonomiczny.
Jeden procent, który przestaje być drobiazgiem
Najłatwiej wzruszyć ramionami na informację o 1% oszczędności paliwa. W końcu przywykliśmy już do reklam, w których każde nowe auto ma być przełomowe, inteligentne i jeszcze bardziej wszystko od poprzedniego. Tyle że inżynieria nie działa jak folder sprzedażowy. Tam każdy ułamek procenta trzeba wyrwać materiałom, geometrii, temperaturom, tarciu i stratom elektromagnetycznym niemal siłą.
W skali pojedynczego auta taki wynik może nie robić wielkiego wrażenia na papierze. W skali flot, wielu rynków i produkcji liczonej w setkach tysięcy pojazdów zaczyna jednak wyglądać inaczej. Jeden procent to mniej paliwa spalonego przez lata użytkowania, mniej emisji i trochę mniejszy koszt życia z autem, które nie jest jeszcze gotowe, by całkowicie rozstać się z silnikiem spalinowym. Horse Powertrain wyraźnie ustawia ten produkt właśnie w tej przestrzeni: nie jako alternatywę dla pełnej elektryfikacji, ale jako sposób na poprawienie efektywności hybryd tam, gdzie ten segment nadal ma mocny sens rynkowy.
To zresztą ciekawy moment dla całej branży. Nawet duzi producenci coraz ostrożniej opowiadają dziś o prostym scenariuszu pod tytułem wszyscy zaraz przesiądziemy się do aut całkowicie elektrycznych. Reuters pisał właśnie, że Stellantis mocniej stawia obecnie na technologie hybrydowe i extended-range, co dobrze pokazuje, że rynek nie porusza się po jednej, idealnie prostej linii. Czasem zamiast wielkiego skoku ważniejszy okazuje się sprytnie zaprojektowany półkrok.
Stal amorficzna brzmi niepozornie
Najciekawsze w tej konstrukcji jest to, że jej przewaga bierze się z materiału, który dla większości kierowców brzmi jak detal z wykładu dla studentów elektrotechniki. A jednak to właśnie tutaj kryje się sedno. W klasycznych silnikach część energii ginie w rdzeniu magnetycznym stojana. Im większe te straty, tym więcej energii zamienia się w niepotrzebne ciepło zamiast w użyteczną pracę.
Horse Powertrain twierdzi, że zastosowane w stojanie warstwy stali amorficznej mają grubość zaledwie 0,025 mm. To skala, którą trudno sobie intuicyjnie wyobrazić, więc najlepiej pomyśleć o niej jak o wyjątkowo cienkich listkach materiału układanych po to, by prąd i pole magnetyczne miały mniej okazji do marnowania energii. Wwłaśnie ta budowa odpowiada za znaczące obniżenie strat żelaza.
W motoryzacji często największą karierę robią technologie, które można łatwo pokazać na zdjęciu: wielki ekran, nowy grill, świecący pasek LED. Tymczasem prawdziwe postępy coraz częściej przypominają pracę zegarmistrza. Nie widać ich na pierwszy rzut oka, ale bez nich cały mechanizm chodziłby gorzej.
Hybrydy nie znikają, tylko dojrzewają
To rozwiązanie dobrze wpisuje się w szerszy trend, który coraz trudniej ignorować. Hybrydy miały być dla wielu producentów jedynie etapem przejściowym, czymś pomiędzy starym światem benzyny i diesla a nową rzeczywistością pełnej elektryfikacji. W praktyce okazuje się jednak, że ten etap przejściowy trwa dłużej, niż jeszcze niedawno zakładano, i wcale nie wygląda na przypadkowy.
Nie chodzi wyłącznie o infrastrukturę ładowania czy ceny akumulatorów, choć to oczywiście ważne. Jest jeszcze kwestia przyzwyczajeń kierowców, różnic między rynkami i zwykłej użyteczności. Hybryda nadal pozostaje dla wielu osób kompromisem, który nie brzmi jak kompromis. Daje część korzyści napędu elektrycznego, ale nie zmusza do pełnego przestawienia codziennych nawyków. W takim świecie dopracowywanie sprawności układów hybrydowych nie jest żadnym cofnięciem się, tylko rozsądnym czytaniem tego, jak naprawdę wygląda rynek.
Horse Powertrain samo przedstawia się jako dostawca rozwiązań dla silników spalinowych, układów hybrydowych, przekładni i range extenderów, a więc dla całego szerokiego spektrum napędów, które mają pomóc producentom przejść przez ten niejednoznaczny etap transformacji. To też sporo mówi o branży: zamiast jednej objawionej drogi mamy dziś raczej kilka równoległych ścieżek, z których każda próbuje urwać trochę emisji, trochę kosztów i trochę strat.
Źródło: Interesting Engineering; Horse Powertrain