oże się wydawać, że przez wiele lat silniki spalinowe (najczęściej korzystające z paliw pochodzących z ropy naftowej) zostały dopracowane do perfekcji i trudno je przebić. Rzeczywiście, kultura pracy, zużycie paliwa, moc osiągana z litra pojemności – obecnie te parametry wyglądają o wiele lepiej niż jeszcze kilkanaście lat temu. Mimo to od lat trwają prace nad zasilaniem alternatywnym. Użytkownicy szukają z jednej strony możliwości obniżenia kosztów eksploatacji, z drugiej – oszczędności paliw naturalnych i wyeliminowania zanieczyszczeń (więcej o ekologii przeczytacie na s. 14-15), przynajmniej z centrum miast.

Ekologicznie z gazem?

Najpopularniejszym paliwem alternatywnym jest w Polsce LPG. Badania wskazują, że jest ono ekologiczne, a instalacja szybko się zwraca i przynosi oszczędności. Dlaczego zatem tego paliwa nie uwzględnia Ustawa o elektromobilności i paliwach alternatywnych? Zakładane w licznych warsztatach instalacje nie zawsze trzymają teoretyczne parametry, poza tym w przypadku jednostek z bezpośrednim wtryskiem opłacalność całej inwestycji robi się dyskusyjna.

Instalacje LPG są obliczone na szybki zysk – mają się zwrócić „zaraz”. Inaczej jest z CNG oraz LNG. Choć to teoretycznie możliwe, w praktyce nie ma sensu montaż takiej instalacji w używanym aucie, tyle że dla chcącego nie ma problemów z zakupem takiego auta w salonie. Oczywiście, problemem są stosunkowo nieduże zasięgi i ograniczona sieć stacji tankowania (ta ma znacząco rosnąć, szczególnie w obliczu zmniejszenia zainteresowania LPG). Koszt paliwa nie pozwala liczyć na spektakularny zwrot inwestycji, ale dla menedżera floty oszczędność 25 proc. jest nie do pogardzenia. CNG i LNG znajdują dość szerokie zastosowanie w grupie aut dostawczych, ciężarowych i autobusach.  

Zamiast alternatywnego paliwa może lepiej wykorzystać benzynę lub olej? Silnik spalinowy w hybrydzie przy dużym zapotrzebowaniu na moc można wspomóc elektrycznym. Tak działa hybryda równoległa. Kolejny krok to hybryda plug-in, doładowywana z zewnątrz – większa bateria pozwala pokonać w trybie EV 25-50 km. Jazda z częstym doładowaniem obniży wydatki na paliwo. Ale nie liczcie na to, że hybrydą jeździ się półdarmo – przy agresywnym stylu zużywa nawet 15 l/100 km. Są też hybrydy szeregowe, w których silnik spalinowy służy tylko do produkcji prądu. 

Rośnie oferta aut z napędem elektrycznym. Są jednak drogie (4-os. od 96 000 zł za Smarta). Czy nadrabiają kosztami? To zależy, za ile kupujecie kWh. Jeśli macie panele fotowoltaiczne, opłacalność jest o wiele wyższa, niż gdy tankujecie na komercyjnych stacjach. Zasięg rośnie (nawet 400 km), ale czas ładowania ze zwykłego gniazdka trudno skrócić.

CNG i LNG, czyli gaz jak w kuchence

Foto: Volkswagen

CNG to Compressed Natural Gas (sprężony gaz ziemny, czyli głównie metan), LNG to Liquefied Natural Gas (skroplony gaz ziemny, przechowywany w temp. poniżej -162 st. C). Najczęściej wykorzystywany jest silnik benzynowy , ale instalacja może pracować też z dieslem. Zachowany jest mały zbiornik paliwa , większość miejsca zajmują butle CNG .

MODELE: Opel Astra, Fiat Ducato, Iveco Daily, Volkswagen Caddy; można spodziewać się też powrotu do oferty Audi, Škody, innych modeli Volkswagena (obecnie zniknęły w związku z pomiarami WLTP).

Plusy: niższe koszty eksploatacji, wydłużony zasięg (LNG), dobrze dopracowane fabryczne instalacje, wysoka liczba oktanowa.

Minusy: problemy z tankowaniem (ograniczona lista stacji), droższe auta, ciężkie (metalowe) lub drogie (kompozytowe) butle.

LPG ciągle w modzie

Foto: Renault

LPG (Liquefied Petroleum Gas) – skroplony gaz, którego główne składniki to propan i butan. Instalację można – przynajmniej teoretycznie – założyć w większości benzyniaków (w dieslach się nie opłaca, dyskusyjne są też koszty w silnikach z bezpośrednim wtryskiem). Motor spalinowy to często seryjny benzyniak. LPG jest magazynowane w zbiorniku o kształcie toroidalnym lub walcowym. W reduktorze gaz zmienia stan z ciekłego w gazowy i jest kierowany przez wtryskiwacze do kolektora ssącego. Układem steruje komputer . Istnieją też układy wtrysku LPG w fazie ciekłej.

Modele: Dacie Sandero, Logan, Lodgy, Dokker, Fiat Tipo 1.4, Opel Mokka X, Škody Citigo, Fabia.

Plusy: nieduży koszt zmian – również jeżdżącego auta, niskie koszty, wiele stacji tankowania.

Minusy: jakość „dokładanych” instalacji (lub ich montażu) często budzi wątpliwości.

Mild hybrid

Foto: Kia

Tak zwana miękka hybryda: silnik spalinowy (w Hyundaiu, Kii i Renault wysokoprężny, w Suzuki – benzynowy) w czasie największego zapotrzebowania na moc jest wspomagany kilkukonnym silniczkiem elektrycznym, służącym równocześnie za generator prądu (np. w trakcie hamowania) oraz jako rozrusznik. Układ pracuje pod napięciem 48 V. Dodatkowy silnik elektryczny odbiera i przekazuje napęd paskiem wieloklinowym, który musi być dokładnie (i dość mocno) napięty.

Modele: Hyundai Tucson, Kia Sportage, Renault Grand Scenic, Suzuki Ignis oraz Baleno.

Plusy: stosunkowo łatwa i tania zabudowa w samochodzie, niewielka komplikacja konstrukcji.

Minusy: praktycznie niezauważalny zysk dla kierowcy (jeśli chodzi o zużycie paliwa), większe wydatki serwisowe.

Hybryda

Foto: Toyota

Hybryda równoległa: silnik spalinowy jest mechanicznie połączony z kołami, silnik (lub silniki) elektryczny może wspomagać jazdę w dowolnym momencie lub działać jako generator. Toyota stosuje przekładnie planetarne (tryb bezstopniowy), a Kia – skrzynie dwusprzęgłowe. Litowo-jonowe baterie (najczęściej) w Toyocie mają napięcie 201,6 V (w układzie – ponad 500 V). Dzięki wspomaganiu elektrycznemu silniki mogą być mniej wysilone, stosowany jest tzw. cykl Atkinsona (znaczne opóźnienie zamknięcia zaworów ssących w trakcie suwu sprężania, przez co jednostka mniej „męczy się” podczas sprężania).

Modele: Ford Mondeo, Kia Niro, Lexusy CT, IS, GS, LS, RC, LC, NX, RX, Toyoty Yaris, Auris, Prius, RAV4.

Plusy: rozsądne koszty zakupu, atrakcyjne spalanie (w określonych warunkach), trwałość.

Minusy: mniejsze korzyści w trasie, brak realnej możliwości jazdy w trybie elektrycznym.

Hybryda szeregowa

Foto: BMW

W takim rozwiązaniu za napędzanie samochodu odpowiada wyłącznie silnik elektryczny. Jednostka spalinowa pracuje jako generator prądu. Dzięki temu systemowi może stale pracować w optymalnym zakresie obrotów, co upraszcza konstrukcję i zdecydowanie zwiększa zasięg samochodu (w BMW i3 z nominalnych 200 do 330 km). Niestety, według ustawy o elektromobilności nie są to pojazdy elektryczne.

Modele: BMW i3 w wersji Range Extender, starsze: Opel Ampera i Chevrolet Volt.

Plusy: optymalne warunki pracy dla silnika spalinowego, możliwość jazdy w trybie EV.

Minusy: wyższy koszt produkcji i eksploatacji, niezbyt duże baterie (średni zasięg EV).

Hybryda plug-in

Foto: Land Rover

W hybrydzie plug-in silnik elektryczny wspomaga spalinowy, czerpiąc energię z odzysku w czasie hamowania lub z akumulatorów. W tym systemie baterię można doładowywać z gniazdka domowego lub publicznych ładowarek elektrycznych. W trybie elektrycznym samochodem można pokonać około 25-50 km. Zestaw akumulatorów w hybrydzie plug-in jest większy i pracuje z wyższym napięciem (np. bateria Range Rovera ma 13,1 kWh, zaś napięcie w Priusie to 345,6 V). Inwerter (falownik) zmienia napięcie ze stałego w zmienne – do zasilania silnika (lub silników) elektrycznego. Silniki spalinowy oraz elektryczny wspólnie odpowiadają za napęd samochodu (jak w hybrydzie równoległej).

Modele: Kia Niro, LR Range Rover, RR Sport, MINI Paceman, Mitsubishi Outlander, Porsche Cayenne, Volvo XC60, XC90.

Plusy: możliwość jazdy w trybie elektrycznym (ok. 50 km), rozsądne koszty przy częstym doładowaniu.

Minusy: wysokie koszty zakupu – trzeba zapłacić za dwa napędy, duże spalanie podczas szybkiej, dynamicznej jazdy.

Auta elektryczne

Foto: Jaguar

Teoretycznie najprostszy układ – za napęd odpowiada silnik (lub silniki) elektryczny, który korzysta z energii zmagazynowanej w akumulatorach. Każda oś Jaguara I-Pace’a (na schemacie) ma swój silnik elektryczny – oferują po 200 KM i 348 Nm. Podłogę zajmują litowo-jonowe baterie , w których gromadzi się 90 kWh. Zasięg Jaguara to 470 km.

Modele: BMW i3, Hyundai Ioniq, Jaguar I-Pace, Smarty Fortwo, Forfour, Nissan Leaf, Renault Zoe, Kangoo, VW e-up!, e-Golf.

Plusy: bezemisyjna jazda, możliwe niskie koszty, coraz sprawniejsze ładowanie.

Minusy: ograniczona sieć szybkich ładowarek (wysokie ceny komercyjne), mały zasięg.

Naszym zdaniem:

Przed napędem alternatywnym nie ma odwrotu. Przeciwko silnikom spalinowym przemawiają niewysoka sprawność tego źródła napędu i coraz większa trudność w spełnianiu wyżyłowanych norm emisji spalin. Napęd gazowy lub hybrydowy (spalinowo-elektryczny) staje się coraz popularniejszy, dzięki czemu spadają ceny aut, ale ciągle to drogie rozwiązania. Na razie trudno mówić o opłacalności takiego zakupu.