Superoszczędna limuzyna

24 maja 2012

Mercedes przedstawił wiosną tego roku pierwszy europejski samochód hybrydowy, który naprawdę warto będzie kupić, szczególnie do floty aut luksusowych. Dlaczego nastąpiło to dopiero teraz i jak ta kwestia wygląda na tle dzisiejszej rzeczywistości motoryzacyjnej? Jerzy Dyszy Stosunek producentów do motoryzacji niekonwencjonalnej, czyli tej uważanej za ekologiczną, wyraźnie zależy od indywidualnego punktu siedzenia. Japończycy, a dokładniej Toyota i Honda, od lat rozwijają i oferują pojazdy hybrydowe, co należy rozumieć w ten sposób, że promują siebie na swoim najważniejszym (amerykańskim) rynku jako producentów bezkompromisowo ekologicznych. I całkiem nie ma znaczenia, że ofensywa ta, szczególnie w wykonaniu Toyoty, ma kruche podstawy techniczne, jest natomiast wielkim posunięciem marketingowym. Całkiem odwrotne stanowisko zajmowali dotychczas producenci europejscy. Na naszym kontynencie królują (choć ostatnio nieco oddają pola, szczególnie w segmentach małych samochodów osobowych) silniki Diesla, zatem najwięksi producenci twierdzili, iż hybrydy są nieopłacalne, zaś cieplne jednostki napędowe mają przed sobą świetlaną przyszłość, bo można je jeszcze bardzo skutecznie udoskonalać. Chodzi, oczywiście, o udoskonalenia tzw. proekologiczne, a dokładnie o zmniejszanie emisji mitycznego CO2, co przekłada się po prostu na zmniejszenie zużycia paliwa. Nieco inaczej sprawa wygląda tylko w jednym ważnym motoryzacyjnie kraju europejskim, czyli we Francji. Tu miejscowi producenci (czyli Renault i PSA) prześcigają się w promowaniu napędu elektrycznego, co zresztą nie oznacza, że produkują dużo takich samochodów. Dowodzi to jedynie, że oficjalny punkt widzenia naprawdę zależy od punktu siedzenia. Francja ma nadmiar prądu z czystych elektrowni atomowych i musi go jakoś wykorzystać. A więc chce to czynić poprzez elektryczną motoryzację, choć samochody te ciągle są straszliwie drogie i mało użyteczne na skutek ułomności akumulatorów. Dodatkowym zyskiem o charakterze gospodarczo-politycznym ma być dla Francuzów przymuszenie innych (a więc konkurencyjnych) krajów europejskich za pomocą pseudoekologicznych nacisków, by czyniły one w energetyce i transporcie wysiłki w kierunku, który im się zupełnie nie opłaca. Mówiąc wprost, owa ekologia to dziś bardziej wojna gospodarcza niż dążenie do poprawiania świata. Interesująca jest wobec tego postawa Włochów, czyli Fiata. Oni bardzo przytomnie mają to w nosie, bo dziełem przypadku, jako tradycyjni królowie produkcji małych samochodów, są ciągle na czele tabeli najmniejszej emisji CO2 na jedno wyprodukowane auto. Jak natomiast mają się Niemcy? Pozornie wydaje się, że nadchodzi dla nich prawdziwy problem, bo są przecież producentami aut średnich, dużych i ogromnych. Tymczasem już oficjalnie wiadomo, że od roku 2015 Unia Europejska zacznie wymagać, by średnia emisja CO2 na kilometr, obliczona dla floty aut wyprodukowanych przez konkretnego wytwórcę, wynosiła maksymalnie 130 g/km. Powyżej tego wyniku będą kary finansowe. Obecnie trwają jeszcze walki o wysokość tego limitu oraz o limity na następne lata, ale na oko widać, że z dużymi limuzynami Mercedesa, BMW i Audi oraz np. z Porsche może być problem. Ale czy rzeczywiście? Tak naprawdę chodziło jedynie o wytworzenie takiego wrażenia, bo po cichu wszyscy ci producenci aut aż piszczą z uciechy, a cała ta sytuacja nie ma nic wspólnego z ekologią. I nawet nie chodzi o to, jak miałki jest temat szkodliwości CO2 dla ziemskiego ekosystemu. Na obecnym etapie okazuje się, że odpowiednie rozwiązania techniczne pozwalają z łatwością osiągnąć proponowane limity emisji, tyle że samochody będą znacznie droższe. Ale to dla producentów zysk, a nie strata, skoro innych aut na rynku nie będzie. Nawet tradycyjny wróg limitów emisji CO2, czyli Volkswagen, ostatnio policzył przewidywane zyski i ogłosił, że spełni wszelkie europejskie emisyjne wymogi z nawiązką i z przyjemnością. A auta używane? Nie bez przyczyny w większości krajów Unii już działają lub wkrótce będą działać tzw. proekologiczne regulacje, które mają skutecznie wyrugować z dróg niesłuszne pojazdy starszych generacji. W Polsce też już się o tym słyszy. Wnioski? Każdy ciągnie w swoją stronę, a nabywcy i użytkownicy samochodów przegrywają. Przynajmniej finansowo, bo przecież jeżeli wykażą się odpowiednimi zasobami, to będą jeździć w lepszej atmosferze i w mniejszych korkach. Hybrydy w Europie Europejscy, a dokładniej niemieccy, producenci dotychczas nie wspominali nawet o hybrydach, bo po prostu nie musieli. Stopniowe zacieśnianie norm emisji spalin było zawsze dokonywane w takt możliwych do przewidzenia zmian technicznych i wspomagało korzystną (dla producentów) wymianę parku samochodowego. Nikt by przecież nie dopuścił, by nieprzemyślana regulacja prawna sprawiła problem najważniejszej gałęzi przemysłu w Europie. Teraz jednak, gdy uznano, że znacznie ciekawszym niż sadza i tlenki azotu wrogiem publicznym jest CO2, nadszedł czas, by sięgnąć (i korzystnie je sprzedać) po kolejne argumenty techniczne. Układ jest taki, że auta małe i średnie jeszcze długo radzić sobie będą z proponowanymi limitami emisji za pomocą downsizingu i innych usprawnień technicznych, a w przypadku dużych aut można już zastosować techniki hybrydowe. Niezorientowani mo- gliby zapytać: co zrobić, skoro centrum hybryd leży w Japonii, a europejscy konstruktorzy nie mają z nimi doświadczenia? Czyżby dalekowschodni producenci zyskiwali przewagę? Takie myślenie to kolejny błąd, a raczej przeoczenie. Pierwsze współczesne, czysto europejskie (dokładniej niemieckie) hybrydy pojawiły się w handlu już trzy lata temu, a były to opracowane wspólnie przez Mercedesa i BMW S 400 HYBRID i BMW 7 h. Nie zyskały na naszym kontynencie żadnego znaczenia handlowego, ale np. spalinowo-elektryczna S-Klasa podobno nieźle sprzedaje się w USA, gdzie układ hybrydowy usprawiedliwia użycie w limuzynie mikrosilnika V6. Nad hybrydami od wielu lat, a od kilku intensywnie, pracowało też Porsche i VW, zaś gotowy system dopracowano już kilka lat temu i jest on lepszy od tego promowanego przez Toyotę. Nie było jednak powodu, by wprowadzać go do produkcji, aż do zeszłego roku. Teraz Mercedes pokazał kolejne rozwiązanie, dopracowane samodzielnie i w obecnej sytuacji rynkowo-podatkowej dobrze rokujące w kwestii sprzedaży. Interesujący samochód hybrydowy jest już w ofercie PSA, nowością przestają być hybrydowe limuzyny Porsche i SUV-y Porsche/VW, zaanonsowano hybrydowe Audi A8, a VW prezentuje kolejne rozwiązania, które z fazy prototypu mają przejść do produkcji. Tylko BMW nie może się jeszcze zdecydować, czy lepsze dla firmy są hybrydy czy auta elektryczne. W sumie jednak europejscy producenci dużych samochodów wydają się być gotowi, by zająć pozycję na tworzącym się bardzo dochodowym rynku dużych pojazdów ekologicznych. Czy wszystkie te konstrukcje mają jakieś cechy wspólne, charakterystyczne dla Europy? Wszystkie technologie razem Niemcy (ale też PSA, mimo odmienności jego rozwiązania), obserwując dokonania dalekowschodnich konkurentów i wykorzystując swoje doświadczenia, postanowili połączyć w jedno trzy kluczowe technologie. Pierwsza to oczywiście układ hybrydowy, czyli z wykorzystaniem silnika elektrycznego. Druga to powszechnie znany downsizing, co w przypadku luksusowej limuzyny oznacza rezygnację z silnika V6 lub V8 na rzecz jednostki czterocylindrowej. Zaś trzecia technologia, którą w tym kontekście Japończycy zawsze odrzucali, to zastosowanie specyficznych dla naszego kontynentu technologii silników wysokoprężnych. Tutaj mała dygresja, czyżby Japończycy nie wiedzieli, że diesle są oszczędne, a o to tu przecież chodzi. Wiedzieli, ale oni swoje hybrydy tworzyli dla siebie i dla USA, a tam diesle nie są w modzie. A ponadto praca silnika wysokoprężnego w równoległym układzie hybrydowym, z czym wiąże się bardzo częste jego wyłączanie i uruchamianie, niesie ze sobą problemy, choćby z komfortem akustycznym i drganiowym. W efekcie inżynierowie Toyoty na pytanie o diesla w hybrydzie zawsze odpowiadali: „to byłoby za drogie", i kończyli niewygodną dyskusję. Najistotniejsze jednak, że europejscy producenci, a dokładniej niemieccy, bo koncern PSA poszedł inną hybrydową drogą, mając już pełen przegląd dokonań dalekowschodnich koncernów, wybrali znacznie prostszy od stosowanego przez Toyotę, ale także bardziej efektywny, układ konstrukcyjny. Zespół napędowy pozornie zupełnie nie różni się tu od klasycznego, dopiero wprawne oko odkryje, że między zwykłym silnikiem tłokowym a równie zwykłą skrzynią biegów znajduje się wąska wstawka – płaski silnik elektryczny. Nie była to zresztą żadna nowość, taki układ (w sensie technicznym równoległy, bo oba silniki mogą napędzać samochód, pracując razem) stosowała także od lat Honda. Jednak dopiero w Europie pojawiła się nowa, dziecinnie prosta koncepcja: sprzęgło umieszczono pomiędzy oboma silnikami, a nie między silnikiem elektrycznym a skrzynią biegów. Tak zrobiło najpierw Porsche wraz z VW, potem Infiniti, a obecnie ów układ pojawia się w Mercedesie. Co dała zmiana położenia sprzęgła? Fizyczne odłączanie silnika spalinowego od elektrycznego umożliwia wprowadzenie ważnej funkcji – jazdy z użyciem wyłącznie silnika elektrycznego, bez pokonywania oporów silnika tłokowego. W ten sposób, bez szczególnych kosztów, hybryda może być także pojazdem czysto elektrycznym, o osiągach i sprawności zależnej tylko od wielkości baterii akumulatorów, no i oczywiście od mocy samego silnika elektrycznego. W tej kwestii konstruktorzy wybierają różne rozwiązania, od takiego jak w Porsche Panamera, gdzie silnik elektryczny ma ok. 60 kW, po najnowszą wersję Mercedesa E 300 BlueTEC HYBRID z silnikiem elektrycznym o mocy tylko 20 kW i małym akumulatorem Li-ion o pojemności zaledwie 0,8 kWh. Limuzyna z apetytem autka miejskiego Efekt uzyskany w tym ostatnim pojeździe, który wejdzie do sprzedaży także w Polsce za kilka miesięcy, jest zastanawiający. Wszystko zaczyna się od czterocylindrowego silnika wysokoprężnego 2,2 dm3 o mocy maksymalnej 204 KM. To taka sama jednostka jak stosowana obecnie w kilku modelach Mercedesa z oznaczeniem 250 CDI. W okolicach jej koła zamachowego zamontowano silnik elektryczny (20 kW, 250 Nm), tak wąski, że cały zespół napędowy z typową skrzynią automatyczną 7 G-Tronic jest niewiele dłuższy od standardowego. W tym miejscu należy wskazać na jeszcze jedno szczególne rozwiązanie, opracowane bardzo niedawno przez niemieckich inżynierów. Chodzi o najnowszą wersję automatycznej skrzyni biegów 7 G-Tronic, w której zamiast tradycyjnego sprzęgła hydrokinetycznego zastosowano wielopłytkowe mokre sprzęgło cierne. Rozwiązanie to zastosowano po raz pierwszy w niektórych modelach Mercedesów AMG, gdzie ogranicza ono prawie do zera straty energii typowe dla zwykłych skrzyń automatycznych, a ponadto pracę przekładni czyni bardziej żywą i szybką. To samo sprzęgło znalazło się w hybrydzie E 300 praktycznie wewnątrz silnika elektrycznego, co ułatwiło ograniczenie długości zespołu napędowego, powiększonej raptem o 6,5 cm. Całość mieści się bez przeróbek w standardowym nadwoziu limuzyny. I właśnie to sprzęgło w razie potrzeby odłącza jednostkę tłokową od elektrycznej. Przy okazji chłodzony akumulator litowo-jonowy (100 V, 19 kW, 0,8 kWh) upchnięto także pod maską, a nie w bagażniku, natomiast wyrugowano standardowy akumulator 12 V. Zgadza się to z filozofią Mercedesa, hybryda ma być zbudowana tak, by auta nie dało się odróżnić od samochodu z klasycznym silnikiem ani pod względem zachowania, ani elementów wyposażenia. W praktyce auto rusza z miejsca zawsze na silniku elektrycznym i może jechać z takim napędem z prędkościami manewrowymi przez około kilometr. Każda próba przyspieszenia powoduje załączenie silnika spalinowego, a wtedy auto zachowuje się już jak zwykłe, z silnikiem wysokoprężnym i skrzynią automatyczną. Co istotne, przełączenie trybów pracy jest wyjątkowo płynne i trudne do wyczucia. Przy okazji osiągi są nieco lepsze niż w standardowej wersji dieslowskiej, gdyż podczas intensywnego przyspieszania silnik elektryczny okresowo wspomaga tłokowy swoimi 20 kW i przede wszystkim 250 Nm. Interesujące rzeczy dzieją się podczas płynnej jazdy, np. autostradowej. Po ujęciu gazu przy standardowych prędkościach (do 160 km/h) silnik spalinowy odłącza się i wyłącza, a jazdę wybiegiem wspomaga silnik elektryczny. Może to trwać dość długo, np. podczas stopniowego zwalniania lub zjazdu ze wzniesienia. Oczywiście, gdy niewielki akumulator zbliża się do rozładowania, do pracy przystępuje silnik spalinowy. Z kolei podczas mało intensywnego hamowania aktywuje się funkcja odzyskiwania energii i ładowania akumulatora, bez użycia silnika spalinowego. Dopiero przy mocniejszym hamowaniu załączają się hamulce samochodu i jest to jedyny moment, gdy kierowca może zauważyć, że układ napędowy wykonuje pewne działania samoczynnie. Co z zużyciem paliwa? Znormalizowane średnie zużycie ma wynosić 4,2 l/100 km – 109 g CO2/km (w nadwoziu sedan), ale to jeszcze nic nie mówi. Podczas jazd testowych w Niemczech próbowaliśmy podróżować niepłynnie i nieekonomicznie, utrzymując się w normalnym ruchu na mieszanej trasie miejsko-autostradowej jedynie w ten sposób, by uniknąć mandatu. I udało nam się uzyskać maksymalnie 6,5 l/100 km, co jest doskonałym wynikiem dla auta ważącego bez ładunku ok. 1750 kg (ok. 100 kg. więcej niż standardowa E-Klasa 250 CDI). Ci, którzy jechali oszczędnie, uzyskiwali poniżej 5 l/100 km. Na koniec pada zawsze pytanie o koszty. Okazuje się, że owa hybrydowość, zmniejszająca zużycie paliwa co najmniej o 1 l/100 km, kosztować ma w Niemczech niewiele więcej niż 3500 euro. Będzie to chyba pierwszy przypadek, w którym dopłata za hybrydę może się zwrócić w czasie eksploatacji auta. Dlatego Mercedes liczy, że hybryda w tej wersji po raz pierwszy stanie się popularna nie tylko wśród ortodoksyjnych ekologów, lecz także w kręgach kierowców, którzy dużo jeżdżą i chcą to robić oszczędnie. Tym bardziej że samochód pojawia się w okresie, gdy w wielu państwach europejskich wchodzą w życie coraz to nowe podatki drogowe uzależnione od emisji CO2, w miastach tworzone są obszary niskiej emisji CO2, a podobne regulacje dotyczyć będą także utrzymania flot samochodów. Może się okazać, że dieslowskie hybrydy (Mercedes podaje, że technologia użyta w E-Klasie 300 BlueTEC HYBRID może być z łatwością użyta w innych autach, nawet z innymi silnikami) przyniosą użytkownikom w Europie znacznie większe oszczędności, niż wynikałoby tylko z ograniczenia zużycia paliwa. Samochód pojawi się w salonach Mercedesa jesienią tego roku.