Z Porsche 911 se stal hybrid, ovšem ne tak ledajaký. Tohle není systém, který by z „devětsetjedenáctky“ dělal na půl elektromobil, ale naopak bere spalovací šestiválcový boxer a ještě podtrhuje jeho vlastnosti. Ačkoliv však produkuje stejné emise jako předchůdce, je emisně čistší. Jak je to možné?
Lambda=1 a magie, která z Porsche 911 dělá nevšední hybrid
Články na téma jak fungují motory:
- Zážehový spalovací motor - jak funguje?
- Dvoutaktní motor - princip fungování
- Vznětový motor - jak funguje?
- Výkon motoru na etanol
- Vrtání a zdvih motoru – který parametr je rozhodující?
- Jak funguje Porsche 911 T-Hybrid - právě čtete
- Výhody motoru podélně vs. napříč - již brzy
Porsche už několik let razí zajímavou strategii při představování nových, respektive faceliftovaných modelů. Zatímco úplně nové generace většinou přinášejí změny vnitřního a vnějšího designu a s pouze lehkými vylepšeními přebírají techniku předchůdce, facelift znamená výraznou změnu v technice. Vzpomeňme si například na 911 generace 997, která s faceliftem poprvé přinesla dvouspojkovou převodovku PDK, s verzí 991.2 se pak i do základní Carrery podívalo přeplňování turbodmychadly.
Nyní přišel čas modernizovat i osmou generaci s označením 992 a modernizace to byla vskutku zásadní. Stalo se totiž to, o čem se spekulovalo od začátku představení současné generace a legendární 911 dostala hybridní ústrojí. Týká se to zatím pouze verze GTS. Není to však tradiční řešení typu strčíme elektromotor do převodovky a ten pokryje slabá místa spalovacího motoru. To by nebylo Porsche, aby nevyvinulo něco úplně nového. Pokud vám náhodou tato technologie bude připomínat Formuli 1, nejste na omylu.
Technologie T-Hybrid
Takže jak to tedy funguje? Porsche T-Hybrid, jak zní oficiální název nového systému, se skládá z elektrického turbodmychadla, kompaktního akumulátoru a elektromotoru v posílené osmistupňové převodovce PDK v kombinaci s nově vyvinutým šestiválcovým boxerem. Porsche se snažilo udělat hybridní systém co možná nejlehčí. Pod přední kapotou je tak akumulátor o rozměrech běžné 12V autobaterie a poměrně skromné kapacitě 1,9 kWh, z čehož je 1,5 kWh použitelných. Hmotnosti přitom zůstala na 27 kilogramech.
A potřebných změn doznala i pohonná jednotka s novým označením 9A3. U té se zvýšil objem ze tří na 3,6 litru a díky zástavbě hybridu mu ubylo pár zbytečností zvyšujících hmotnost – například startér a generátor nebo pohon klimatizace, který nyní obstarává 400V hybridní systém. Díky zástavbě elektrického turbodmychadla také 911 přechází z dvojice turbodmychadel na jedno. Více není potřeba – elektromotor mezi kompresorem a turbínou dokáže turbo za méně než sekundu dofouknout a eliminovat tím prodlevu při stlačení plynového pedálu. Turbodmychadlo přitom nemusí mít obtokový ventil, protože elektromotor zároveň funguje jako generátor a pomocí výfukových plynů vyrábí elektřinu výkonem až 11 kW.
Pokud by přeci jen nějaká prodleva po stlačení plynového pedálu nastala, tak ji spolehlivě eliminuje elektromotor umístěný v osmistupňové převodovce PDK. Pamatujte si však následující: hybridní Porsche 911 se nedokáže pohybovat čistě na elektřinu, nedokáže ani vypínat motor a plachtit, elektromotor pouze vypomáhá výkonem až 40 kW a především točivým momentem 150 Nm. Tohle všechno jen podtrhuje vlastnosti spalovacího motoru, kterému si inženýři mohli dovolit dát charakteristiku blížící se atmosférické jednotce. Díky důrazu na nízkou hmotnost a úpravám konstrukce motoru navíc hybrid přidává pouhých 50 kilogramů na váze auta. V kontextu toho všeho se může zdát nárůst celkového systémového výkonu jen o 45 kW proti předchůdci trochu jako sisyfofská práce.
Lambda=1
Jenže to nejdůležitější se odehrává v těch nejniternějších útrobách. V naprosté většině situací totiž dokáže motor běžet v režimu lambda=1, jinými slovy motor neustále spaluje ideální poměr paliva a vzduchu. Pokud by lambda byla menší než jedna, pracovala by jednotka s přebytkem paliva a bohatou směsí, opak a lambda větší než jedna by znamenal chudou směs. Proč je ale lambda=1 tak důležitá? Jedná se totiž o situaci, kdy katalyzátor pracuje s maximální účinností, čímž se snižují emise. Ne každý musí být zrovna ekolog, ale asi se shodneme, že čím čistší vzduch, tím lépe pro nás.
Asi si říkáte, proč je kolem toho takový povyk, co je na tom tak zvláštního? Sportovní auta totiž, v případě, že po nich požadujete maximální výkon, nezřídka přepínají na bohatou směs, tedy lambda menší než jedna. Důvodem je jednak zvýšení výkonu, ale i chlazení vnitřností motoru. S vysokým výkonem a otáčkami se pojí nárůst tlaků ve výfukovém potrubí před turbodmychadlem, které, pokud nemá dostatečnou velikost, brzdí výfukové plyny. Motor pak takzvaně špatně dýchá, čímž následně rostou teploty ve válcích. Aby se motor uchladil a nedošlo ke klepání či poklesu výkonu, vstříkne se do válce více paliva, než je třeba. Tohle však hybridní 911 nepotřebuje. Aby dokázala udržet teploty a tlaky na uzdě, dostal motor nové velké elektrické turbodmychadlo.
Jeho velikost totiž brání nárůstu tlaků ve výfukovém potrubí a tím pádem i předchází zvýšení teplot ve válcích. Jenže velké turbo se obvykle pojí s horší reakcí na plyn, zejména kvůli jeho pomalému nástupu, ne? Přesně z toho důvodu je v něm zmíněný elektromotor, který ho roztočí během mrknutí oka. Takže tu máme motor, který má rychlé reakce, neuvadá ve vysokých otáčkách a ještě je po celou dobu maximálně emisně čistý. Ačkoliv jedna výjimka by se přeci jen našla. Tou jsou studené starty, kdy motor několik okamžiků spaluje bohatou směs, aby se katalyzátory co nejrychleji zahřály na provozní teplotu.
Hybridní Porsche 911 do světa nekřičí, že je hybrid, že je čisté a ekologické. Porsche nikde neuvádí, že by snad nový systém zásadně snižoval spotřebu. Elektřina tu pouze povyšuje spalovací motor na novou úroveň a bojuje proti přísným regulacím. Umožňuje mu podávat maximální výkon za všech okolností, aniž by tím trpěly emise škodlivých látek. A to se nám zatraceně líbí! Kdo by přeci jen hybridem opovrhoval, ten může stále volit šestiválcový třílitr v základní Carreře, který se alespoň prozatím stále obejde bez elektrické asistence.
Zdroj info: Porsche, EngineeringExplained.
Zdroj médií: Porsche.
Zdroj médií: Porsche.
Fotogalerie (7 fotek)
