name | autoweek.cz
Audi g-tron - ofenziva s CNG
05.06.2017 | Vladimír Rybecký | Aktuality
Protože i do budoucna budou, navzdory politické podpoře elektromobility, dominovat spalovací motory, je třeba hledat cesty, jak snižovat jejich emise. Audi vidí velký potenciál ve využití zemního plynu, protože lze využít stávající infrastrukturu.
Audi usilovně pracuje na vylepšování a zvyšování efektivity zážehových i vznětových motorů. Současně s tím ale investuje i do vývoje alternativních pohonných jednotek včetně elektrického pohonu s akumulátory a s využitím palivových článků. Přitom v souladu se strategií koncernu Volkswagen klade velký důraz i na další vývoj a podporu rozšiřování využití zemního plynu. Součástí toho je i projekt syntetické výroby plynu, v podstatě čistého metanu s obchodním názvem Audi e-gas, s využitím alternativních zdrojů energie.
V současné době má Audi v nabídce model A3 Sportback g-tron s přeplňovaným motorem 1,4 TGI známým i z dalších koncernových vozů vč. Škody Octavia G-Tec. Ještě letos v létě tuto nabídku rozšíří dva modely - A4 Avant g-tron a A5 Sportback g-tron poháněné čtyřválcem 2,0 TFSI g-tron. Jejich prodej na českém trhu bude zahájen během července, kdy bude zveřejněna cena, první dodávky vozů lze očekávat koncem léta.
Nový motor 2,0 TFSI g-tron
Motor DOHC má přímé vstřikování paliva a systém proměnlivého zdvihu ventilů Audi valvelift. Motor 2,0 TFSI pracuje s vysoce efektivním spalovacím procesem Audi B-cycle vycházejícím z Millerova cyklu. Pro dosažení optimálního kompresního poměru 12,6:1 a spolehlivé činnosti při spalování plynu byly modifikovány písty a ventily. Celkem je v motoru 29 odlišných nebo modifikovaných komponent v porovnání s motorem spalujícím jen benzin. Jedná se především o díly, kterých se týká skutečnost, že plyn nemá mazací schopnosti.
Tento dvoulitr poskytuje výkon 125 kW (170 k) při 4450-6000/min a točivý moment 270 N.m v rozsahu 1650-4400/min. Přitom má v kombinaci s převodovkou S tronic spotřebu 3,8 kg CNG/100 km, což odpovídá emisím 102 g CO2/km (s přímo řazenou převodovkou to je 4,0 kg/100 km a 109 g CO2/km) resp. při jízdě na benzin 5,6 l/100 km, což odpovídá 126 g CO2/km (se šestirychlostní přímo řazenou převodovkou 6,0 l/100 km a136 g CO2/km). S tímto motorem oba vozy zrychlují z 0 na 100 km/h za 8,4 s a dosahují 221 km/h resp. 226 km/h. Přitom mají jízdní dosah 950 km, z čehož na zemní plyn připadá 500 km - tento údaj závisí na kvalitě zemního plynu. Tu řídicí jednotka neustále analyzuje pro zajištění optimálního chodu motoru.
Sportovní charakteristika i s CNG
Tento motor je současně první pohonnou jednotkou na CNG umožňující použití sportovního režimu. Při vývoji bivalentního motoru (tzn. umožňujícího spalování plynu i benzinu) mají konstruktéři za úkol dosáhnout při použití obou paliv zcela stejnou charakteristiku aby řidič při přechodu z jednoho na druhé nic nepoznal. Vozy na CNG mají zcela stejné uspořádání ovládacích a informačních prvků a k dispozici jsou veškeré komunikační systémy včetně navigace, která navíc informuje o nejbližších plnicích stanicích. Z pohledu řidiče tedy jsou vozy Audi g-tron plnohodnotnými automobily se sportovní charakteristikou ale s výrazně zvýšenou ohleduplností k životnímu prostředí.
Bezpečné lehké nádrže
Čtyři válcové nádrže v zádi vozu mají objem 19 kg CNG. Nádrž na plyn je tvořena třemi vrstvami - vnitřní plynotěsnou polyamidovou, střední kompozitní z kombinace GFRP (Glass Fiber-reinforced Polymer) a CFRP (Carbon Fiber-reinforced Polymer), zaručující potřebnou pevnost, a z vnějšího pláště z GFRP. Díky tomu je jejich hmotnost nižší o 56 % než u tradičních ocelových. Nádrže na plyn mají pracovní tlak 20 MPa (200 bar). Před montáží do vozu se nádrže testují na tlak 30 MPa (300 bar).
Na nádrže navazuje reduktor dynamicky a velmi přesně měnící tlak plynu z 20 MPa (200 bar - při 15 °C) v nádrži na pracovní tlak v motoru 0,5-1 MPa (5-10 bar) podle potřeby v reakci na požadavky řidiče a okamžitou potřebu točivého momentu.
Pro případ nehody jsou nádrže chráněny ocelovou schránkou. Součástí tohoto modulu je i nádrž na 25 l benzinu. Umístění nádrží pod podlahou zavazadlového prostoru znamená, že ve voze není náhradní kolo a baterie se přesunula do motorového prostoru. Podlaha zavazadlového prostoru se zvýšila jen o 35 mm, takže objem zavazadlového prostoru u A4 Avant g-tron je 415 l resp. 1415 l.
VW Group podpoří CNG
Volkswagen Group se zavázala podporovat rozvoj používání zemního plynu v dopravě pomocí při rozšiřování sítě plnicích stanic. Cílem je rozšířit stávající množství vozidel na CNG v Německu do roku 2025 na desetinásobek, tedy milion vozidel. Do té doby by se měl také zvýšit počet plnicích stanic ze současných 900 (ještě nedávno jich ale v Německu bylo více než 1000) na 2000. Podobně by měl být podporován rozvoj pohonu na CNG i v dalších zemích EU v souladu se směrnicí EU 2014/94.
Se syntetickým plynem Audi e-gas je CO2 zcela neutrální
Syntetický plyn Audi e-gas se vyrábí z vody a CO2 s využitím elektrické energie získávané z alternativních zdrojů (větrných nebo slunečních) a bioodpadu. Plyn se vyrábí ve dvou krocích - prvním je elektrolýza vody na kyslík a vodík (časem lze tento vodík využívat i pro vozidla s palivovými články). Následně vodík reaguje s CO2 získávaného ze zpracování bioodpadu. Výsledkem tohoto procesu je syntetický metan s čistotou prakticky 100 % neboli Audi e-gas.
Množství motorem g-tron emitovaného CO2 nepřevyšuje množství tohoto plynu využité pro výrobu plynu. Při zahrnutí emisí CO2 pro dopravu se tedy snižují celkové emise CO2 o 80 % v porovnání s fosilními palivy. Audi uvedlo do provozu svůj první produkční závod ve Werlte v Dolním Sasku v roce 2013. Ten produkuje 1000 t plynu za rok absorpcí 2800 t CO2. Toto množství postačuje pro 1500 vozů Audi g-tron při ročním provozu 15 000 km. Rozsáhlejší využití této technologie ovšem vyžaduje politickou podporu.
V současné době má Audi v nabídce model A3 Sportback g-tron s přeplňovaným motorem 1,4 TGI známým i z dalších koncernových vozů vč. Škody Octavia G-Tec. Ještě letos v létě tuto nabídku rozšíří dva modely - A4 Avant g-tron a A5 Sportback g-tron poháněné čtyřválcem 2,0 TFSI g-tron. Jejich prodej na českém trhu bude zahájen během července, kdy bude zveřejněna cena, první dodávky vozů lze očekávat koncem léta.
Nový motor 2,0 TFSI g-tron
Motor DOHC má přímé vstřikování paliva a systém proměnlivého zdvihu ventilů Audi valvelift. Motor 2,0 TFSI pracuje s vysoce efektivním spalovacím procesem Audi B-cycle vycházejícím z Millerova cyklu. Pro dosažení optimálního kompresního poměru 12,6:1 a spolehlivé činnosti při spalování plynu byly modifikovány písty a ventily. Celkem je v motoru 29 odlišných nebo modifikovaných komponent v porovnání s motorem spalujícím jen benzin. Jedná se především o díly, kterých se týká skutečnost, že plyn nemá mazací schopnosti.
Tento dvoulitr poskytuje výkon 125 kW (170 k) při 4450-6000/min a točivý moment 270 N.m v rozsahu 1650-4400/min. Přitom má v kombinaci s převodovkou S tronic spotřebu 3,8 kg CNG/100 km, což odpovídá emisím 102 g CO2/km (s přímo řazenou převodovkou to je 4,0 kg/100 km a 109 g CO2/km) resp. při jízdě na benzin 5,6 l/100 km, což odpovídá 126 g CO2/km (se šestirychlostní přímo řazenou převodovkou 6,0 l/100 km a136 g CO2/km). S tímto motorem oba vozy zrychlují z 0 na 100 km/h za 8,4 s a dosahují 221 km/h resp. 226 km/h. Přitom mají jízdní dosah 950 km, z čehož na zemní plyn připadá 500 km - tento údaj závisí na kvalitě zemního plynu. Tu řídicí jednotka neustále analyzuje pro zajištění optimálního chodu motoru.
Sportovní charakteristika i s CNG
Tento motor je současně první pohonnou jednotkou na CNG umožňující použití sportovního režimu. Při vývoji bivalentního motoru (tzn. umožňujícího spalování plynu i benzinu) mají konstruktéři za úkol dosáhnout při použití obou paliv zcela stejnou charakteristiku aby řidič při přechodu z jednoho na druhé nic nepoznal. Vozy na CNG mají zcela stejné uspořádání ovládacích a informačních prvků a k dispozici jsou veškeré komunikační systémy včetně navigace, která navíc informuje o nejbližších plnicích stanicích. Z pohledu řidiče tedy jsou vozy Audi g-tron plnohodnotnými automobily se sportovní charakteristikou ale s výrazně zvýšenou ohleduplností k životnímu prostředí.
Bezpečné lehké nádrže
Čtyři válcové nádrže v zádi vozu mají objem 19 kg CNG. Nádrž na plyn je tvořena třemi vrstvami - vnitřní plynotěsnou polyamidovou, střední kompozitní z kombinace GFRP (Glass Fiber-reinforced Polymer) a CFRP (Carbon Fiber-reinforced Polymer), zaručující potřebnou pevnost, a z vnějšího pláště z GFRP. Díky tomu je jejich hmotnost nižší o 56 % než u tradičních ocelových. Nádrže na plyn mají pracovní tlak 20 MPa (200 bar). Před montáží do vozu se nádrže testují na tlak 30 MPa (300 bar).
Na nádrže navazuje reduktor dynamicky a velmi přesně měnící tlak plynu z 20 MPa (200 bar - při 15 °C) v nádrži na pracovní tlak v motoru 0,5-1 MPa (5-10 bar) podle potřeby v reakci na požadavky řidiče a okamžitou potřebu točivého momentu.
Pro případ nehody jsou nádrže chráněny ocelovou schránkou. Součástí tohoto modulu je i nádrž na 25 l benzinu. Umístění nádrží pod podlahou zavazadlového prostoru znamená, že ve voze není náhradní kolo a baterie se přesunula do motorového prostoru. Podlaha zavazadlového prostoru se zvýšila jen o 35 mm, takže objem zavazadlového prostoru u A4 Avant g-tron je 415 l resp. 1415 l.
VW Group podpoří CNG
Volkswagen Group se zavázala podporovat rozvoj používání zemního plynu v dopravě pomocí při rozšiřování sítě plnicích stanic. Cílem je rozšířit stávající množství vozidel na CNG v Německu do roku 2025 na desetinásobek, tedy milion vozidel. Do té doby by se měl také zvýšit počet plnicích stanic ze současných 900 (ještě nedávno jich ale v Německu bylo více než 1000) na 2000. Podobně by měl být podporován rozvoj pohonu na CNG i v dalších zemích EU v souladu se směrnicí EU 2014/94.
Se syntetickým plynem Audi e-gas je CO2 zcela neutrální
Syntetický plyn Audi e-gas se vyrábí z vody a CO2 s využitím elektrické energie získávané z alternativních zdrojů (větrných nebo slunečních) a bioodpadu. Plyn se vyrábí ve dvou krocích - prvním je elektrolýza vody na kyslík a vodík (časem lze tento vodík využívat i pro vozidla s palivovými články). Následně vodík reaguje s CO2 získávaného ze zpracování bioodpadu. Výsledkem tohoto procesu je syntetický metan s čistotou prakticky 100 % neboli Audi e-gas.
Množství motorem g-tron emitovaného CO2 nepřevyšuje množství tohoto plynu využité pro výrobu plynu. Při zahrnutí emisí CO2 pro dopravu se tedy snižují celkové emise CO2 o 80 % v porovnání s fosilními palivy. Audi uvedlo do provozu svůj první produkční závod ve Werlte v Dolním Sasku v roce 2013. Ten produkuje 1000 t plynu za rok absorpcí 2800 t CO2. Toto množství postačuje pro 1500 vozů Audi g-tron při ročním provozu 15 000 km. Rozsáhlejší využití této technologie ovšem vyžaduje politickou podporu.
Další články
© 2024 autoweek.cz. Veškerá práva vyhrazena | O autoweek.cz