Zespół napędowy typu „mild hybrid”, składający się z turbodiesla i silnika elektrycznego o napięciu 48 V, zadebiutuje pod maską Kia Sportage.
W drugiej połowie 2018 r. Kia Motors wprowadzi do oferty pierwszy samochód z 48-woltowym hybrydowym zespołem napędowym typu „mild hybrid”. Nowy zespół napędowy, oznaczony EcoDynamics+, emituje mniej dwutlenku węgla dzięki wspomaganiu przyspieszania silnikiem elektrycznym, który jest zasilany z dodatkowego, 48-woltowego akumulatora. Silnik elektryczny, który w hybrydzie typu „mild hybrid” jest wykorzystywany również jako generator, pozwala na dłuższą jazdę z wyłączoną spalinową jednostką napędową.
Zgodnie z dążeniem Kia Motors do tworzenia innowacyjnych samochodów, które są dostępne dla szerokiego grona odbiorców, technologia EcoDynamics+ oferuje atrakcyjny stosunek ceny do osiągów w porównaniu z typowymi hybrydami. Kompaktowe rozmiary poszczególnych podzespołów dają możliwość zastosowania hybrydowego zespołu napędowego typu „mild hybrid” w modelach obecnej generacji bez negatywnego wpływu na ich funkcjonalność czy przestronność. Hybrydowy układ napędowy typu „mild hybrid” został tak zaprojektowany, aby idealnie wpisywał się w potrzeby dzisiejszych i przyszłych nabywców, bez konieczności dodatkowego ładowania akumulatora, jak ma to miejsce w hybrydach typu plug-in.
Pierwszym modelem, który będzie oferował nowy układ napędowy EcoDynamics+ z hybrydą typu „mild hybrid”, składającą się z turbodiesla i silnika elektrycznego o napięciu 48 V, będzie Kia Sportage. Auto pojawi się w ofercie w drugiej połowie 2018 roku. Od nowego roku oferta modeli spod znaku EcoDynamics+ poszerzy się o Ceeda trzeciej generacji.
Pierwszy nowy układ napędowy wprowadzony w ramach strategii „Kia 2025”
Hybrydowy zespół napędowy typu „mild hybrid” jest pierwszym z nowych układów napędowych, które pojawią się w samochodach marki Kia w ramach szerszej strategii elektryfikacji modeli. Wprowadzenie do oferty 48-woltowego zespołu napędowego oznacza, że Kia będzie pierwszym producentem na świecie, który oprócz samochodów napędzanych tradycyjnymi silnikami będzie miał w gamie modele hybrydowe, hybrydy typu plug-in, auta elektryczne i 48-woltowe hybrydy typu „mild hybrid”. Do 2025 roku Kia Motors planuje poszerzyć ofertę o 16 nowych modeli z zaawansowanym zespołem napędowym. Wśród nich znajdzie się 5 nowych samochodów hybrydowych, 5 hybryd typu plug-in, 5 aut z napędem elektrycznym i – w 2020 r. – nowy samochód elektryczny z ogniwami paliwowymi.
Zespół napędowy EcoDynamics+ z silnikiem wysokoprężnym umożliwia marce Kia oferowanie aut z czystszymi silnikami Diesla. W układzie oczyszczania spalin zastosowano katalizator SCR (Selective Catalytic Reduction), co pozwoliło zmniejszyć emisję CO2 o 4% według testów normy WLTP i do 7% w testach według normy NEDC*. Wprowadzenie do oferty hybrydowego zespołu napędowego typu „mild hybrid” z silnikiem wysokoprężnym przyczyni się do obniżenia średniego zużycia paliwa przez samochody marki Kia oferowane na świecie.
Zespół napędowy typu „mild hybrid” z dwoma trybami pracy
Głównymi elementami hybrydowego zespołu napędowego typu „mild hybrid” są kompaktowych rozmiarów 48-woltowy, litowo-jonowy akumulator o pojemności 0,46 kWh i nowy silnik elektryczny (Mild-Hybrid Starter-Generator – MHSG), który jednocześnie pełni funkcję silnika i generatora. Sterowany elektronicznie za pomocą falownika Mild-Hybrid Starter-Generator płynnie przełącza się pomiędzy dwoma trybami pracy – „silnik” i „generator”. MHSG, napędzany paskiem z wału korbowego silnika Diesla, podczas przyspieszania zapewnia do 10 kW mocy elektrycznej, która w trybie „silnik” wspomaga wysokoprężną jednostkę napędową, co wpływa na zmniejszenie obciążenia silnika Diesla i na redukcję emisji spalin. W trybie „generator” system odzyskuje energię kinetyczną podczas hamowania zarówno przy użyciu hamulców, jak również biegami i wykorzystuje tę energię do ładowania akumulatorów.
Tak zespół napędowy EcoDynamics+ działa podczas jazdy
Zespół napędowy typu „mild hybrid” został zaprojektowany tak, aby podczas jazdy korzystać z większej wydajności spalinowej jednostki napędowej po dostarczenia jej dodatkowej mocy, która pochodzi od silnika elektrycznego.
Podczas przyspieszania – w trybie „silnik” – akumulator jest rozładowywany, co zapewnia dodatkowy moment obrotowy i poprawia osiągi auta przy gwałtownym przyspieszaniu lub redukuje obciążenia silnika spalinowego podczas delikatnego przyspieszania. W czasie hamowania, jazdy w dół z użyciem hamowania silnikiem lub podczas podjeżdżania do skrzyżowania MHSG przełącza się w tryb „generator” i odzyskuje energię z wału korbowego, aby ładować akumulator podczas jazdy.
Systemem steruje komputer, który oblicza najbardziej efektywne wykorzystanie dostępnej energii. Jednostka sterująca bierze przy tym pod uwagę to, ile energii pozostało w akumulatorze.
Energia z baterii może być również wykorzystana do obsługi nowej funkcji „Moving Stop & Start”. Jeśli akumulator ma wystarczająco dużo energii, silnik spalinowy wyłącza się automatycznie podczas hamowania biegami i przy użyciu hamulców. MHSG może natychmiast i bardzo płynnie uruchomić silnik ponownie, jeśli kierowca naciśnie pedał przyspieszenia.
Kompaktowe rozmiary i możliwość zastosowania w modelach obecnej generacji
Kompaktowe rozmiary podzespołów hybrydowego zespołu napędowego EcoDynamics+ typu „mild hybrid” sprawiają, że zastosowanie go w samochodach obecnej generacji jest stosunkowo proste. W zależności od modelu, 48-woltowy akumulator mieści się pod podłogą bagażnika, co nie ma negatywnego wpływu na funkcjonalność auta. Ponieważ MHSG jest zintegrowany z silnikiem spalinowym i napędza go za pomocą paska poprzez wał korbowy, nie ma potrzeby przekonstruowywania komory silnika.
Konwerter DC/DC 48-woltowego akumulatora umożliwia podłączenie nowej baterii do systemu zasilania w samochodzie, co przyczynia się do znacznego zmniejszenia rozmiaru akumulatora 12-woltowego, który zasila pokładową elektronikę. Zastosowanie MHSG owocuje także tym, że konwencjonalny rozrusznik może być mniejszy i jest używany przede wszystkim do rozruchu silnika na zimno przy niskich temperaturach. Prąd z 48-woltowego akumulatora pomaga uruchomić silnik spalinowy w większości sytuacji, nawet przy bardzo niskich temperaturach.
Hybrydowy zespół napędowy typu „mild hybrid” może współpracować zarówno z mechanicznymi, jak i automatycznymi skrzyniami biegów. Może być także stosowany w samochodach z napędem na przednie, tylne i cztery koła. Zamiast silnika Diesla w zespole napędowym można zastosować również benzynową jednostkę napędową.
Więcej szczegółów dotyczących wdrożenia nowej technologii hybrydowych zespołów napędowych typu „mild hybrid” Kia Motors przekaże w nadchodzących miesiącach.
* Wynik według normy NEDC uzyskano z przeliczenia wyniku według normy WLTP
Autor: Kia
