image/svg+xml

Automobil Revue

Technika

BMW - Využití odpadního tepla

03.12.2008 10:00

23424

24258U moderního spalovacího motoru se pouze jedna třetina energie, obsažené v palivu, přemění v mechanickou práci pro pohyb vozidla; zbytek se formou tepla spalinami a chladicím systémem dostává bez užitku do ovzduší. Nyní se sice část této energie využívá například v turbodmychadlech, ale pro provoz automobilu jsou nadále k  dispo-
zici další možnosti snížení emisí CO2 zhruba o pět procent. Na vylepšení tepelné bilance motoru pracují u automobilky BMW v rámci programu EfficientDynamics, jenž je vpodstatě souborem opatření pro snižování spotřeby a tím i škodlivých emisí,ovšem bez nepopulárního snížení parametrů dynamiky vozu. Známé je třeba již aplikované zavedení vzduchových klapek, regulujících množství vzduchu pro chlazení, a také elektrické čerpadlo chladicí kapaliny, jež pracují pouze v případě potřeby. Ušetří se tak až 2 kW výkonu pohonné jednotky.

 

Provoz automobilu vyžaduje elektrickou energii, jež se na palubě vozu získává řetězcem procesů, při nichž dochází ke značným ztrátám. Chemickou energii obsaženou v palivu je třeba nejprve v motoru přeměnit na energii mechanickou, a teprve poté pomocí generátoru získat energii elektrickou. Snahou je tedy dopracovat se k elektrické energii procesem s větší účinností. Již delší dobu je známo, že u BMW pro to využívají také systém s palivovými články APU (Auxiliary Power Unit) jako zdroj elektrické energie pro dobíjení akumulátoru, ale druhou zkoumanou možností je právě využití odpadního tepla motoru.

Jeden z projektů, označený u BMW jako Turbosteamer (viz AR 11/’06), pracuje na principu parního stroje, využívá odpadní teplo z výfuku a chladicího systému. Kapalina se tak mění ve dvou uzavřených okruzích na páru, která v parním stroji expanduje a přechází opět do kapalného skupenství. Parní stroj svou práci odevzdává přímo na klikový hřídel motoru. V laboratorních podmínkách se u spalovacího motoru podařilo využít přes 80 % odpadního tepla, což zvýšilo účinnost motoru do té míry, že spotřeba paliva poklesla až o patnáct procent.

Jinou možností, která má na realizaci v praxi asi ještě větší šanci, je přímá přeměna tepelné energie na energii elektrickou. V tomto případě jde o známou technologii, používanou již po čtyři desetiletí pro získání elektrické energie k provozu kosmických sond. Termoelektrický proces tvorby elektrické energie využívá vlastností termoelektrických polovodičových prvků, u nichž elektrické napětí vytváří teplotní spád. Ještě před pár lety měly tyto TEG (termoelektrické generátory) účinnost jen několik procent, takže pro automobily vhodné nebyly. Výkon těchto modulů ovšem díky velkému pokroku ve vývoji vhodných materiálů pokročil natolik, že se situace podstatně změnila, a vývojové oddělení BMW nyní již řeší jak se s integrací systémů TEG do automobilu vypořádat. Zatímco v kosmických sondách slouží za zdroj tepla například rozpadající se radioaktivní prvky, v automobilu se nabízí odpadní teplo motoru.Termo- elektrický generátor se tedy nastěhoval do výfukového systému, přičemž jeho průtočné průřezy musely být samozřejmě přizpůsobeny tak, aby nedošlo k ovlivnění charakteristik spalovacího motoru.

Nabízí se ovšem námitka, že odvedené teplo by mohlo chybět při některých fázích provozu katalyzátorů, resp. čističů pevných částic. I na to však u BMW mají svůj recept, jenž spočívá v inovaci termoelektrického generátoru tak, že by se při obrácení základního pracovního procesu, to znamená napájení polovodičů elektrickým proudem, katalyzátor pro účinné snížení škodlivých emisí zahříval. Jakmile by spaliny dosáhly potřebné teploty, proces by se znovu vrátil k výrobě elektrické energie. Aktuálně disponuje systém TEG elektrickým výkonem 200 W, rychlý vývoj nových materiálů by jej měl zvýšit na 1000 W. V budoucnu lze počítat s poklesem spotřeby v běžném provozu kolem 5 %. Termoelektrický generátor je také ideálním doplněním již praktikovaného procesu rekuperace, kdy při brzdění nebo během jízdy setrvačností se akumulátor dobíjí elektrickou energií, získanou z pohybové energie automobilu.

Zdroj: Automobil 10/08
Autor: Pavel Biskup

 

Fotogalerie

Další články o stejné značce | Vstup do diskuze (0)   Tisk Facebook Twitter



Emil Frey Select

Kia Sportage 1,6 T-GDi GT-Line,1Maj,AT,4x4

24 365 km, r. 2019

679.900,- Kč

Toyota Corolla 1.8 HYBRID EXECUTIVE AT

6 673 km, r. 2019

569.900,- Kč

Toyota Corolla 1.6 VVTi 97kW ACTIVE TREND

47 628 km, r. 2016

319.900,- Kč

Newsletter

Přejete si odebírat newsletter?



Test

Dacia Duster 1.0 TCE 4x2 lPG Prestige – Tajemný plynař

Aleš Jungmann 15.07.2020 08:43

Dacia Duster 1.0 TCE 4x2 lPG Prestige

Oblíbená Dacia Duster si nikdy na nic nehrála: co vidíte, to také dostanete. V případě plynové... >>

Více



Technika

Pohon Audi E-tron S – Tři motory

Petr Hanke 06.05.2020 17:31

Nový systém pohonu je schopen zajistit i řízené přetáčivé smyky

Audi pro svůj elektrický model E-tron chystá originální pohon s trojicí elektromotorů. Dva jsou... >>

Více



Další články

  • Bentely Bacalar dostane speciálně vyvinutý motor W12

    Bentley dokončuje testování techniky unikátního otevřeného modelu Bacalar a... >>

  • Třetí generace Nissanu Qashqai sází na špičkovou výbavu

    Qashqai je jedním z prvních zástupců nové generace SUV a crossoverů od Nissanu.... >>

  • Dacia Sandero – Dostupná mobilita

    V době tuhnoucích emisních a bezpečnostních limitů automobily zdražují. Nové... >>

  • Honda HR-V je elegantnější a hybridní

    Honda představila novou generaci crossoveru HR-V. Dostal výrazně uhlazenější... >>

  • Porsche 911 GT3 992 je okruhové auto na silnice

    Sedmé vydání okruhově zamřeného Porsche GT3 je opět blíž závodnímu speciálu.... >>

  • Mercedes třídy C dostane i natáčecí zadní nápravu

    Blíží se světová premiéra nové generace Mercedesu třídy C. Podle automobilky má... >>

  • Volvo FMX – Drsný seveřan

    Volvo Trucks má u nás dlouhou tradici. Ještě v dobách totality byla nakoupena... >>

  • Lexus UX 250h 4x4 e-Four – Klid a kvalita

    Lexus UX je vozem stojícím stranou hlavního proudu. Má však své kouzlo, kterým... >>




Menu

  • Novinky |
  • Testy |
    • Představujeme
    • Svezli jsme se
    • Náš test
  • Články |
    • Historie
    • Technika
    • Pro řidiče
    • Motorsport
    • Magazín
    • Fotogalerie
    • Listárna
  • Speciály |
  • Tiskové zprávy |
  • Časopisy |
    • Automobil Revue
    • Trucker
    • Doprava a silnice
  • Bazar |
  • Newsletter |
  • Novinky |
  • Testy |
  • Historie |
  • Pro řidiče |
  • Speciály |
  • Truck/bus |

Newsletter
Předplatné
O nás

Vyhledávání


Automobil Revue

Novinky | Testy | Články | Speciály | Tiskové zprávy | Časopisy | Bazar | Newsletter |

Všechna práva vyhrazena © | 2011 - 2021 Redakce Automotorevue | Mapa stránek | Redakce stránek | Napište nám | Předplatné | RSS | GDPR
design by skop | system by SABRE |