Samochód wprawdzie czyni życie wygodniejszym, ale na pewno mniej zdrowym. I to nie tylko dlatego, że ogranicza aktywność fizyczną. Niestety, samochód nie sprzyja też środowisku, w jakim żyjemy. Producenci aut coraz bardziej dążą do tego, by samochody były jak najmniej szkodliwe. Efektów ich pracy nie brakuje.
W ponad 100-letniej historii motoryzacji koncerny wciąż prześcigały się tworzeniu samochodów „naj-". Zawsze z konstruowaniem takich aut łączyła się wysoko zaawansowana technologia. Tak jest do dziś. „Naj-" bardzo dobrze brzmi, łatwo je wykorzystać marketingowo i przełożyć na sukces finansowy. Producenci walczyli o palmę pierwszeństwa w wyprodukowaniu aut: najszybszych, najmocniejszych, najcichszych, potem także najbezpieczniejszych i najekonomiczniejszych. Ostatnio rywalizacja rozszerzyła się na nową dziedzinę –ekologię. Konstruktorzy chcą stworzyć auto najbardziej przyjazne środowisku.
Ekologia – moda, tendencja czy wymóg
W czasach globalnego ocieplenia, kwaśnych deszczów, smogu w dużych miastach i piętrzących się śmieci, ekolodzy biją na alarm i ostrzegają, że sami doprowadzimy do końca świata (przynajmniej tego, jaki znamy). Dla firm motoryzacyjnych ekologia jest coraz ważniejsza, gdyż ich produkty są uważane za wyjątkowo naturze nieprzychylne. Samochody obarcza się odpowiedzialnością za zanieczyszczenie powietrza, wyczerpywanie naturalnych złóż ropy naftowej, nadmierny hałas, góry niebezpiecznych śmieci (zużyte opony, akumulatory, żarówki, olej, w końcu wycofane z ruchu auto). Dla przykładu, samo spalanie ropy (głównie benzyny i olejów napędowych) wprowadza rocznie do atmosfery miliony ton CO2, CO oraz innych szkodliwych substancji. Nie dziwi zatem, że koncerny motoryzacyjne wciąż pracują nad skonstruowaniem pojazdów, które są wytworzone z ekologicznych i pozwalających się powtórnie wykorzystać części, jak najmniej palą, ich spaliny zaś są oczyszczone ze szkodliwych substancji. Istotne dla zmniejszenia zużycia paliwa jest ograniczenie masy samochodu, nad czym pracują wszyscy czołowi producenci.
Dzisiaj, jeśli nawet producenci samochodów nie chcieliby dbać o środowisko z własnej woli, zmuszą ich do tego międzynarodowe przepisy. Komisja Europejska pilnuje, aby nowe samochody miały coraz czystsze spaliny. Muszą one spełniać konkretne normy czystości spalin, które zmieniają się co pewien czas, oczywiście, na coraz bardziej surowe. Prawnie określona jest też liczba części wykorzystanych do budowy auta, nadających się do ponownego użycia lub recyklingu surowców. Koncerny samochodowe mają obowiązek stworzyć sieć recyklingu wycofanych z eksploatacji aut.
Ekokierowca
Ostatnie 10 lat to okres ogromnego postępu technologicznego w budowie i osiągach nowoczesnych samochodów. Postęp jest niezwykle szybki, jednak większość kierowców nie zmieniła stylu jazdy. W naszym kraju Polskie Stowarzyszenie Motorowe opracowało i wdrożyło program szkoleniowy „Ekokierowca”. W tym celu przeszkoliło i certyfikuje trenerów z 10 zrzeszonych w skali kraju ośrodków szkoleniowych. Główna wiedza przekazywana na takich szkoleniach dotyczy zmniejszenia kosztów eksploatacji pojazdu, zmniejszenia emisji spalin, zredukowania natężenia hałasu oraz, co wydaje się najistotniejsze - zwiększenie bezpieczeństwa w ruchu drogowym.
Ekokierowca = bezpieczny kierowca
Ekokierowca to bez dwóch zdań także bezpieczny kierowca. Pozbycie się złych nawyków podczas codziennej jazdy po naszych drogach skutkuje, co naturalne, mniejszą liczbą wypadków.
Warto zaznaczyć, że nie musimy wcale zmniejszać średniej prędkości, z jaką się poruszamy. Zasady są proste i przejrzyste. Gdy jedziemy spokojnie i płynnie, to jednocześnie powodujemy mniejsze zagrożenie na drodze. Jednocześnie uzyskujemy mniejsze zużycie paliwa, czyli przyczyniamy się do mniejszej emisji spalin do środowiska naturalnego.
Według zasad ekologicznej jazdy mamy unikać szarpanej jazdy, prowadzić samochód w sposób płynny i niechaotyczny. Wynika z tego zachowywanie większych odstępów od poprzedzających nas pojazdów, wystrzeganie się postaw nieprzewidywalnych czy też wyprzedzanie w tzw. wąskich lukach, które wymagają od nas gwałtownego przyspieszania i hamowania.
Pomyśl, zanim pojedziesz, myśl, jak jedziesz
Bycie ekologicznym kierowcą to nie tylko sposób jazdy, to także filozofia poruszania się, czyli: dzienny plan poruszania się, wybór właściwej trasy i właściwej pory – unikajmy wyruszania w godzinach szczytu, w korkach emitujemy więcej spalin, zużywamy więcej paliwa i jesteśmy narażeni na częstsze stłuczki i wypadki. Jeśli nie musimy jechać koniecznie gdzieś „na dwa auta”, jeśli np. firmowy wyjazd do klienta można odbyć jednym samochodem – róbmy tak. Starajmy się, aby w samochodzie podróżowała zawsze więcej niż jedna osoba, nie tylko ze względów ekonomicznych, ale również ze względu na bezpieczeństwo i kontrolę kierowcy.
Wybierajmy zawsze właściwy środek lokomocji. Może to samolot pociąg, rower lub komunikacja miejska (metro, tramwaj, trolejbus). Niewielu z nas zdaje sobie sprawę z tego, że auto jadące z prędkością obrotową silnika 4000 obr./min emituje hałas, jaki wydają 32 samochody jadące z taką samą prędkością, ale przy 2000 obr./min. Nieporównywalnie więc bardziej negatywnie działamy na środowisko, a przy okazji zwiększamy zagrożenie na drodze. Być może warto więc pomyśleć o ograniczeniu „gazowania” samochodu, kiedy nie jest to konieczne. Często również w ruchu miejskim zdarza nam się wrzucanie na luz, dojeżdżając do skrzyżowań. Mamy wówczas zupełnie nieprawdziwe przeświadczenie, że oszczędzamy paliwo i samochód. Nic bardziej mylnego. Hamujmy zawsze silnikiem. Oszczędzamy nie tylko paliwo, ale i układ hamulcowy.
Bycie kierowcą ekologicznym jest opłacalne dla wszystkich stron. Zyskuje na tym zarówno środowisko, jak i nasza kieszeń.
Przykazania ekologicznego kierowcy
1. Szybka agresywna jazda zmusza do częstszego gwałtownego hamowania i przyspieszania. Zwiększa się znacznie zużycie paliwa. Unikaj szarpanej jazdy!
2. Unikaj i nie prowokuj nerwowych i agresywnych sytuacji na drodze.
3. Staraj się utrzymywać obroty silnika na poziomie 1 500-2 500 obr./min
4. Hamuj silnikiem nie wrzucaj biegów na luz. Oszczędzisz nie tylko paliwo ale i układ hamulcowy
5. Wyłączaj silnik, jeżeli przewidujesz postój dłuższy niż 30-60 sekund.
6. Co najmniej raz w miesiącu sprawdzaj ciśnienie powietrza w oponach. Zbyt niskie ciśnienie zwiększa zużycie opon, paliwa i pogarsza właściwości jezdne samochodu.
7. Planuj podróż tak, aby ominąć zakorkowane odcinki ulic, roboty drogowe, itp.
8. Pozbądź się zbędnego obciążenia.
9. Bagażnik dachowy czy uchwyt na rowery, zwiększają opór aerodynamiczny samochodu, a tym samym zużycie paliwa. Demontuj je, kiedy nie są używane.
TECHNIKI JAZDY I SPOSOBY NA OSZCZĘDNĄ JAZDĘ SAMOCHODEM
Niskie zużycie paliwa to jeden z podstawowych argumentów przemawiających za kupnem danego auta. Spalanie zależy przede wszystkim od pojemności silnika, rodzaju zużywanego paliwa oraz wielkości a konkretnie masy samochodu. Jednak istnieją czynniki, na które wpływ ma kierowca. Dzięki świadomości ich istnienia można znacząco ograniczyć zużycie paliwa. Ogólnie rzecz biorąc można podzielić je na dwie grupy.
Do pierwszej zaliczane są czynniki zależne od stopnia przygotowania samochodu natomiast do drugiej, sposoby ekonomicznej jazdy. Ważne jest to, że wszystkie zależą od nas samych.
I. Przygotowanie samochodu
1. Ciśnienie w ogumieniu
Zbyt niskie ciśnienie w oponach w znaczy sposób powoduje wzrost tarcia na styku opona-powierzchnia drogi, przyczyniając się tym samym do zwiększonego zapotrzebowania naszego auta na paliwo. Wartość ciśnienia należy zawsze sprawdzać przy zimnym ogumieniu.
Dodatkowo należy pamiętać o terminowej zamianie opon zimowych na letnie, gdyż te pierwsze charakteryzują się większymi oporami toczenia czyli powodują zwiększenie zużycia paliwa.
2. Niepotrzebny bagaż
Każdy dodatkowy niepotrzebny kilogram przewożony w kabinie samochodu przyczynia się do wzrostu spalania. Należy również wspomnieć, że równie kosztowne okazuje się podróżowanie z niepotrzebnym bagażnikiem i innymi elementami zamontowanymi do karoserii auta. Powodują one zwiększenie oporów powietrza, które nasz pojazd musi pokonać kosztem dodatkowych litrów.
W samochodzie 1500 kg każde 100 dodatkowych kg oznacza 7% większe zużycie paliwa. Gdy spodziewasz się częstych dodatkowych obciążeń lub dołączania wózka samochodowego, campingu kup pojazd z większy silnikiem. Mniej odczujesz zwiększone zużycie paliwa.
3. Zbędne odbiorniki prądu
Aby skutecznie obniżać zużycie paliwa należy zadbać o wyłączanie niepotrzebnych w danym momencie odbiorników mocy, do których należą: ogrzewanie tylnej szyby lub siedzeń, dmuchawa nagrzewnicy, układ klimatyzacji samochodu a także dodatkowe reflektory lub światła przeciwmgielne. Każde z nich stanowi obciążenie do silnika i większe zużycie paliwa, np. klimatyzacja oznacza wzrost spalani o 1-2 l/100 km.
4. Sprawność techniczna
Regularne przeglądy pozwalają zachować wysoką sprawność wszystkich podzespołów silnika i zawieszenia a przez to gwarancję normalnego zużycia paliwa.
Samochody z wtryskiem należy uruchamiać bez dodawania gazu, układ sam dobierze odpowiednią ilość paliwa. Wymienianie czasowe filtrów gwarantuje lepszy dobór składu paliwa i jego spalania. Okresowa wymiana oleju daje równomierniejszą pracę silnika i utrzymywanie go w odpowiedniej temperaturze. Kontrola przewodów elektrycznych, świec, szczelności układu wydechowego, gwarantuje lepsze spalanie mieszanki. Zaniedbanie którejkolwiek z tych czynności prowadzi do nieuchronnego zwiększenia zużycia paliwa. Czasami nawet drobne zaniedbania powodują 20% zwiększenie zużycia paliwa.
II. Ekonomiczny sposób jazdy
Odpowiednie przygotowanie samochodu nie wystarczy jeśli nie zadbamy o ekonomiczny sposób jazdy. Aby tego dokonać należy przyswoić sobie kilka reguł.
1. Ekonomiczny postój
Podczas postojów dłuższych niż 40 s bardziej opłacalne jest wyłączenie silnika niż jego dalsza praca. Po tym czasie ilość zużywanego paliwa jest większa od ilości potrzebnej na uruchomienie jednostki napędowej.
2. Prędkość maksymalna
Częste korzystanie z maksymalnej, możliwej do osiągnięcia prędkości, nie służy ekonomicznej jeździe. Jazda z dużą prędkością powoduje drastyczne zapotrzebowanie naszego auta na paliwo. Zalecana szybkość jazdy powinna oscylować w granicach 75% maksimum zwykle około 90km/h.
Zawsze staraj się jeździć na najwyższym możliwym biegu. Większość współczesnych modeli silników pozwala zmieniać biegi bez potrzeby osiągania wysokich obrotów. Dla samochodów benzynowych wynosi to 2,5-3 tys. obrotów dla dieslowskich 1,5-2 tys. obrotów. Na ogół jest to także przedział ekonomiczny w którym pojazdy pokonują największą odległość przy najniższym zużyciu paliwa. Nie ma potrzeby zmiany biegów przy każdym zwalnianiu, jeśli tylko pojazd się nie dusi i jedzie do przodu. Czym większy, mocniejszy silnik tym możliwości jego jazdy na niskich obrotach są większe i lepie reaguje na wszelkie przyspieszenia i przyhamowania bez potrzeby zmiany biegów.
3. Zmiana biegów i obroty silnika
Aby uniknąć największych strat paliwa konieczna jest jazda na możliwie najwyższym biegu, unikanie wysokich obrotów. Popularną jedynkę należy stosować przez krótki czas i nie dopuszczać do pracy na wysokich obrotach. Kolejne biegi powinno się zmieniać zanim silnik osiągnie największy moment, gdy nie pracuje na wysokich obrotach.
4. Przewidywalna jazda
Przewidywanie i uważna obserwacja sytuacji na drodze służy oszczędnościom. Jeżdżąc w ten sposób można uniknąć wczesnego i niepotrzebnego hamowania a tym samym konieczności nagłego przyspieszania lub ruszania z pierwszego biegu. Pamiętać musimy o zachowaniu odstępu, możliwie stałej prędkość, rzadkim hamowaniu i przyspieszaniu.
5. Hamowanie silnikiem
Hamowanie silnikiem to także sposób na oszczędności, gdyż w aktualnie produkowanych pojazdach dopływ paliwa jest automatycznie odcinany przy hamowaniu bez wciśniętego sprzęgła. Ponadto kierowca jest w stanie szybciej przyspieszyć a na śliskiej nawierzchni uniknąć poślizgu. W tym świetle dojeżdżanie do skrzyżowania na luzie jest bezzasadne. Jednak najpóźniej przy około 1400 obr/min należy dokonać redukcji biegu gdyż poniżej tej wartości paliwo jest już zużywane. Samochody z wtryskiem dieslowskie i benzynowe produkowane po 1990r. na ogół odcinają przy takim postępowaniu dopływ paliwa - jedziemy za darmo.
6. Szybsza jazda
Przy ostrych przyspieszeniach i większych prędkościach pojazd z większym silnikiem nie wykazują, aż tak znacznego wzrostu zużycia paliwa. Dla małych silników ostra i szybka jazda może oznaczać wzrost zużycia paliwa nawet powyżej 100% deklarowanej średniej.
ENERGIE ODNAWIALNE
Napęd: ogniwa paliwowe, akumulatory, napęd pneumatyczny
Od kilkunastu lat liczba samochodów na naszych drogach wzrasta lawinowo. Co widać chociażby po rosnących korkach drogowych. Ogólną liczbę pojazdów z silnikami spalinowymi szacuje się na 700 mln i są one jednym z głównych producentów gazów cieplarnianych na świecie. Prostym rozwiązaniem tego problemu może być zastąpienie silników spalinowych, silnikami elektrycznymi. Aby jednak było to skuteczne, potrzebne jest wydajne i tanie źródło prądu elektrycznego. Zastosowanie akumulatorów nie daje żadnych efektów ekologicznych, gdy ich ładowanie (tak jak w Polsce) odbywa się z sieci zasilanej z elektrowni opalanej węglem. Przy zastosowaniu ogniw paliwowych ten sam problem pojawi się przy zaopatrywaniu się w paliwo, jakim jest wodór, którego obecnie głównym źródłem jest gaz ziemny. Produkcja jednej tony wodoru wiąże się z emisją 7 ton CO2 do atmosfery.
Zasadę działania ogniwa paliwowego opracował w 1839r. Anglik William Grove, jeszcze przed elektrowniami cieplnymi. Szersze zastosowanie początkowa rozwijane na potrzeby technologii kosmicznych. Działanie ogniwa paliwowego jest zbliżone do baterii i akumulatorów tyle, że paliwo ulegające reakcji dostarcza się w sposób ciągły. Jest to najczęściej wodór (z butli) i tlen (z powietrza atmosferycznego).
Ogniwo paliwowe to ogniwo generujące energię elektryczną z reakcji utleniania stale dostarczanego do niego z zewnątrz paliwa. W odróżnieniu od ogniw galwanicznych (akumulatory, baterie) w których energia wytwarzanego prądu musi zostać wcześniej zgromadzona wewnątrz tych urządzeń (co znacznie ogranicza czas ich pracy) ogniwa paliwowe nie muszą być wcześniej ładowane. Wystarczy tylko doprowadzić do nich paliwo. W przypadku ogniw galwanicznych ładowanie może być procesem trwającym wiele godzin, a ogniwa paliwowe są gotowe do pracy po niewielkim czasie wymaganym do nagrzania.
Ogromną zaletą ogniw wodorowych jest bardzo niewielkie zanieczyszczenie powietrza, które one powodują. Powstające w nich spaliny składają się wyłącznie z obojętnej dla środowiska pary wodnej. Silniki spalinowe oprócz pary wodnej wytwarzają też dwutlenek węgla, czad, ozon, tlenki siarki, azotu i ołowiu oraz szereg innych toksycznych substancji. Zastosowanie ogniw paliwowych w samochodach może uchronić miasta przed smogiem i zmniejszyć rozmiary efektu cieplarnianego.
Większość ogniw paliwowych do produkcji energii elektrycznej wykorzystuje wodór na anodzie oraz tlen na katodzie. Są to ogniwa wodorowe. Proces produkcji energii nie zmienia chemicznej natury elektrod oraz wykorzystywanych elektrolitów. W ogniwach galwanicznych wytwarzanie prądu opiera się na szeregu reakcji chemicznych, które doprowadzają do zmiany składu elektrolitów lub elektrod. Aby odwrócić ten proces konieczne jest długotrwałe ładowanie.
Schemat ogniwa paliwowego
Warstwy paliwowe poprzedzielane są elektrolitem, który bierze udział w przenoszeniu jonów do odpowiednich elektrod i wytwarzaniu prądu. Właśnie od rodzaju elektrolitu zależy z jakim ogniwem paliwowym będziemy mieli do czynienia. Zasadniczo można je podzielić na trzy grupy:
niskotemperaturowe (o temperaturze pracy do 100 C),
średniotemperaturowe (od 100 C do około 300 C)
wysokotemperaturowe (o zakresie pracy od około 400 C do ponad 1000 C).
Ostatnio coraz częściej pojawiają się ogniwa z elektrolitami z ciała stałego: polimerów i ceramiki. W stosunku do innych źródeł energii odznaczają się bardzo dużą sprawnością (uzyskują największą ilość energii z jednostki paliwa). Wadą jest ograniczony czas pracy, w obecnych (2005r.) urządzeniach rzędu 40 tys. godzin (5-7 lat) oraz spadająca z wiekiem jego wydajność. Problemem pozostaje także konieczność stosowania drogich katalizatorów, platyny. Pewnych rozwiązań można szukać w enzymach bakteryjnych i grzybów. Przy ich wykorzystaniu naukowcom z Oksfordu w kwietniu 2006r. udało się skonstruować ogniwo napędzające zegarek, są to jednak prototypy o bardzo niskiej wydajności.
Zastosowanie ogniw paliwowych staje się coraz szersze jako: mini elektrociepłownie o mocy do kilu – kilkunastu MW przy zakładach, osiedlach mieszkaniowych, szpitalach; przy napędzie lokomotyw pociągów, samochodów; jako baterie do laptopów, kamer cyfrowych, telefonów komórkowych. Najmniejsze ogniwa paliwowe zasilane metanolem ważą 8 gramów.
Wodór jak paliwo może być także bezpośredni spalany w silnikach. Technologie takie szybko rozwija min. koncern BMW. Problemy rodzi jego wysoka energetyczność, 1 kg H2 daje tyle energii co około 2.75 kg benzyny, oraz wybuchowość przy zmieszaniu z powietrzem. Powoduje to wiele kłopotów z jego magazynowaniem i stabilizacją spalania w silniku. Chociaż z drugiej strony daje to większą sprawność silników, mniejsze zużycie paliwa dla osiągnięcia tej samej mocy. Podczas gdy silniki benzynowe mają 20-30% sprawności, wodorowe mogą osiągnąć 50%. Jeszcze większym problemem wydaje się być jego magazynowanie. Jest to gaz łatwo loty i łatwo wybuchowy po zmieszaniu z powietrzem. Najczęściej stosuje się wysokociśnieniowe butle odporne na uszkodzenia i ogień.
Badając przydatność różnych metali dla katalizatorów przypadkiem wykryto dużą samorzutną siłę wiązania się rodu z wodorem. Reakcja zachodzi przy ciśnieniu i temperaturze pokojowej. Aby go uwolnić wystarczy słaby impuls elektryczny. Pewne nadzieje wiąże się także z materiałami o dużej porowatości. Jednym z nich jest nieorganiczny minerał skalny zeolit. Zmodyfikowany magnezem wykazuje siną absorpcję czasową dla wodoru. Inną propozycją jest wytwarzanie wodoru bezpośrednio w instalacji samochodu z benzyny, gazu, metanolu. Wszystkie propozycje na razie w fazie testów.
Napęd elektryczny w pojazdach staje się coraz popularniejszy także w Polsce. W ostatnim czasie pojawiły się propozycje niedużych motorynek z tym napędem w cenie 500-1000 zł zależnie od mocy silnika i baterii. Inną propozycją są elektryczne skutery Vectrix. Baterie pozwalają osiągnąć moc 20 kW (27KM), co pozwala rozpędzić im się do 80 km/h w 7 sekund. Czas ładowania akumulatorów wynosi od 2-3 godzi i pozwala przejechać do 110 km lub około 5 godzin jazdy w trybie miejskim). Specjalne niklowo-wodorkowe (NiMH) akumulatory pozwalają na 1700 cykli ładować, to jest przejechanie około 80 tys km. Skuter jest dodatkowo zaopatrzony w hamulce z odzyskiem energii w trakcie hamowania.
Postęp w tej dziedzinie jest niezwykle szybki. W 2007r. pojawił się Tesla Roadster, samochód całkowicie elektryczny o sportowych osiągach. Z zamontowanych akumulatorów uzyskuje moc 248 KM i do 100km/h rozpędza się w 4 sekundy. Maksymalna prędkość ograniczono mu elektronicznie do 210 km/h. Co najważniejsze na pełnym ładowaniu akumulatorów przejeżdża do 400 km.
Jeśli decydujemy się na napęd elektryczny w samochodzie ważne jest, jaką moc otrzymamy z zastosowanego urządzenia. Najistotniejsze są tutaj dwa wskaźniki: moc wytwarzana (W/kg) i moc magazynowana (Wh/kg), przypadające na 1 kg urządzenia. Na dzień dzisiejszy zdecydowanie najlepiej wypadają tu silniki spalinowe, osiągając 400-1000 W/kg, natomiast energia zmagazynowana jest zależna od pojemności zbiornika na paliwo i jej dolną granicę przyjmuje się na poziomie 100 Wh/kg. Moc wytwarzana w akumulatorach zależna jest od typu urządzenia, w: kwasowa-ołowianych wielkości te wynoszą odpowiednia 0.2-200 W/kg i 2-40 Wh/kg, w akumulatorach litowo-jonowych 1-400 W/kg i 100-400 Wh/kg, a w akumulatorach Ni-MH 10-800 W/kg i 60-100 Wh/kg. Moc wytwarzana obecnie stosowanych ogniw paliwowych jest jeszcze mniejsza, na poziomie 2-200 W/kg, a energia magazynowana tak jak w silnikach spalinowych zależy od pojemności zbiornika na paliwo.
Z powyższych porównań wynika, że zastosowanie nowoczesnych akumulatorów Ni-HM daje dla samochodu podobne osiągi prędkości i przyspieszenia jak silnik spalinowy, przy krótszym zasięgu bez ładowania. Natomiast przy akumulatorach litowo-jonowych osiągamy dłuższy dystans jazdy ale osłabnie prędkość i przyspieszenie. Dzięki nowej budowie anody będą one zdolne uzyskiwać większą moc wytwarzaną i osiągną dużo dłuższą żywotność.
Przy tego typie problemów dobrym rozwiązaniem może okazać się zastosowanie pojazdów hybrydowych. Samochód taki zawiera jednocześnie silnik spalinowy i elektryczny. W warunkach miejskich zaleca się stosować silnik elektryczny nie emitujący spalin i dużo cichszy, a po przejściu na silnik spalinowy jego prądnica z powrotem ładuje akumulatory. Użycie obydwu silników na raz umożliwia osiąganie dużo większej mocy i przyspieszeń.
Przy ogniwach paliwowych problemem może być dość mała energia wytwarzana (W/kg). Jako rozwiązanie proponuje się stosowanie dodatkowych akumulatorów czy kół zamachowych. Oczywiście koła zamachowe można zastąpić innymi akumulatorami np. hydropneumatycznymi (przy nadmiarze mocy, hamowaniu, pompują olej do urządzenia sprężającego powietrze) lub akumulatory elektryczne, najczęściej stosowane. Na krótkim okres czasu mogą one stanowić dodatkowe źródło mocy.
Na rynku jest już cała gama pojazdów z ogniwami paliwowymi. Samochody na tym napędzie osiągają już całkiem przyzwoite moce 70-80 KM i prędkości 150-200 km/h, ale przejazd na pełnym zbiorniku bardzo rzadko dochodzi 300 km. Jednak pierwszymi pojazdami, wśród których ten typ napędu się upowszechni najprędzej będą autobusy miejskie. Już są miasta sprawdzające takie instalacje. Wyższe koszty ogniw paliwowych można tu szybko zrekompensować niższymi kosztami paliw i mniejszą awaryjnością.
W produkcji seryjnej są na razie tylko modele hybrydowe na silnik tradycyjny i elektryczny. Przy masowym użyciu samochodów elektrycznych problemem stałaby się dostępność prądu w sieci.
Najwięcej problemów dostarczają urządzenia magazynujące prąd - baterie. Przemysł ten jednak ostatnio rozwija się coraz szybciej. Jedną z ciekawszych propozycji są prace amerykańskiego Brown University nad wykorzystanie polimerów pozwalających łączyć w jedno działanie baterii - długi okres dostarczania prądu i kondensatorów dających energię o wysokim napięciu. Kondensatory mają też tę właściwość, że można je bardzo szybko naładować, wystarczy kilka sekund. Inną propozycją zaprezentowaną przez Massachusetts Institute of Technology są miniaturowe turbiny gazowe. W odróżnieniu od baterii chemicznych dają one nawet do kilkuset razy więcej prądu. Urządzenie wielkości baterii paluszek działa do 20 razy dłużej od baterii o tej samej masie. Zasilane nimi laptopy nie potrzebują ładowania przez 15-20 godzin. Także ładowanie jest dużo szybsze, wystarczy wymienić zbiorniczek z paliwem.
Zupełnie inną propozycję napędu złożyła Francuska firma Moteur Development International, rozpoczynając produkcję samochodów napędzanych sprężonym powietrzem. Pod względem ekologicznym jest to jedyny napęd z ujemnym wskaźnikiem zanieczyszczenia spalin. Powietrze musi przejść przez cały szereg filtrów zanim trafi do silnika, a więc jest czystsze niż pobierane. Także pod względem ekonomicznym jest to napęd bardzo opłacalny. Do zatankowania wystarczy mocniejsza sprężarka. Powietrze jest przecież wszędzie dokoła nas.
Pomysł, jak to jest najczęściej przy energiach odnawialnych nie jest nowy. Pierwszy silnik na powietrze skonstruowano w 1870 roku w Francji jako napęd dla lokomotyw. Konstruktorem był inżynier polskiego pochodzenia Ludwik Mękarski. Silnik ten następnie adaptowany do tramwajów był przez kilkadziesiąt lat używany w całej Francji. Najdłuższe linie przewożące kilka milionów pasażerów powstały w Nantes i Paryżu. W 1882 roku Robert Hardi skonstruował działający na podobnych zasadach silnik w Nowym Jorku. Dopiero unowocześnienie silników spalinowych w latach 30 doprowadziło do zaniechania technologii pneumatycznej.
Obecnie stosowana technologia jest bardzo podobna do tej z przełomu zeszłego wieku. Powietrze pod bardzo wysokim ciśnieniem wtłacza się nad tłok, co przepycha go w dół. Następnie dla zwiększenia mocy silnika, wtłacza się je pod tłok, co pcha go do góry. Silnik jest bardzo cichy i dużo prostszy w budowie (np. nie potrzebuje systemy rozrusznikowego, zapłonowego, ma niższą temperaturę pracy), przez co jest mniej awaryjny. Sprawność takiego silnika pod względem wykorzystania paliwa jest dwukrotnie większa niż silnika spalinowego. Problemem nadal pozostaje wydajność. Proponowane przez francuską firmę modele osiągają do 110 km/h i na jednym tankowaniu mogą przejechać do 300 km.
Air Car
Tak napędzany samochód porusza się niemal bezszelestnie i nie zanieczyszcza atmosfery spalinami. Mało tego. Dzięki wbudowanym filtrom zabezpieczającym mechanizm pojazdu przed zatkaniem opuszczające rurę wydechową powietrze jest czystsze od tego, które wpompowano do zbiornika.
Kłopotem samochodów ekologicznych nadal pozostaje cena. Hybrydowa Toyota Prius w 6 latach od premiery nadal uważana była i do dzisiaj jest za drogą. Ogólnie modele hybrydowe są około 40% droższe, to za dużo do dawanych przez nie oszczędności. Lubią je tylko ci, co liczą na większą moc z dwóch silników. Jeszcze droższe są samochody elektryczne. Do tego mają mały zasięg i długi czas ładowania akumulatorów, 4-8 godzin. Rzadko się o tym wspomina ale podawane najkorzystniejszy zasięg i moc osiągają w dodatnich temperaturach (20 oC), przy ujemnych ich wartości mogą spaść nawet o 50%. Z kolei paliwa ekologiczne wymagają większego tankowania. Silniki na czysty bioolej czy etanol palą około 30% więcej.
Na razie większość koncernów samochodowych koncentruje swoje badania na produkcji samochodów coraz bardziej oszczędnych przy wykorzystaniu dotychczasowych paliw. Powoli przestają dziwić seryjnie produkowane modele, spalające poniżej 5 l paliwa na 100 km. Możliwości w tej dziedzinie są ogromne. Na targach w Genewie (2006r.) zaprezentowano samochody spalające poniżej 2 litów paliwa na 100 km, z zapowiedzią wprowadzenia ich do seryjnej produkcji w ciągu kilku najbliższych lat. Zaprezentowany model Daihatsu UFE-III jest trzyosobowym prototypem spalającym 1,39 litra na 100 km. Czteroosobowy model niemieckiej firmy LOREMO spala 1,5 litra ropy na 100 km i potrafi rozpędzić się do 160 km/h, a w wersji sportowej osiąga 220 km/h spalając 2,7 l/100 km. Samochód ma się pojawić w sprzedaży od 2009r. Ciekawą propozycję jest także wykorzystanie samozapłonu mieszanki w silnikach benzynowych. Na razie z powodu kłopotów z kontrolą spalania w fazie testów. Najnowsza propozycja silnika o tej konstrukcji dla Mercedesów klasy S, pozwala wydobyć z jednostki o pojemności 1.8 litra aż 238 kM i 400 Nm momentu obrotowego przy spalaniu poniżej 6 litrów benzyny na 100 km. Z kolei firma EcoMotors proponuje silniki OPOC (ang. Opposed Piston/Opposed Cylinder). Technologia opracowana jeszcze latach 30-tych ubiegłego wieku. Zakłada umieszczenie dwóch tłoków w jednym wydłużonym cylindrze. Silniki takie są dużo lżejsze, mniejsze od tradycyjnych i zużywają około 40-50% mniej paliwa. Na 100 km wychodziłby około 2,4 litra. O tym, iż propozycje takie przestają być ciekawostkami, a zaczynają kształtować stały trend świadczą ostatnie (2007r.) wielki wystawy samochodowe w Detroit, Tokio, Frankfurcie. Modele oszczędne, ekologiczne i na paliwa alternatywne lub co najmniej napędy hybrydowe zaczynają przeważać i często stanowiły większość wystawianych pojazdów.
Najbardziej ekonomiczne auta
Raport dotyczy aut osobowych z podziałem na zasilane benzyną i olejem napędowym.
Pod uwagę brano średnie zużycie paliwa na 100 km.
Samochody z silnikami benzynowymi:
Klasa Mini
1. Citroen C1 1.0 Advance (łączne spalanie: 4,6 l/100 km) Opel Vectra 1.6 Twinport
2. Toyota Aygo 1.0 (4,6 l/100 km)
3. Peugeot 107 70 Petit Filou (4,6 l/100 km)
Klasa niższa średnia
1. Toyota Prius 1.5 Hybrid (4,3 l/100 km)
2. Honda Civic 1.3i-DSi Hybrid (4,6 l/100 km)
3. Honda Civic 1.4i Comfort i-SHIFT (5,7 l/100 km)
Klasa wyższa średnia
1. Skoda Octavia 1.6 FSI Ambiente (6,6 l/100 km) Lexus GS 450h Automat
2. Skoda Octavia 1.4 Tour (6,8 l/100 km)
3. Opel Vectra 1.6 Twinport (6,8 l/100 km)
Klasa wyższa
1. Opel Signum 1.8 (7,7 l/100 km)
2. Audi A6 2.0 TFSI (7,9 l/100 km)
3. Lexus GS 450h Automat (7,9 l/100 km)
Samochody z silnikami wysokoprężnymi:
Klasa Mini
1. Smart Fortwo Coupe Pure (3,8 l/100 km)
2. VW Polo BlueMotion (3,9 l/100 km)
3. Citroen C1 HDi 55 Style (4,1 l/100 km) Skoda Octavia 1.9 TDI Tour
Klasa niższa średnia
1. Renault Megane 1.5 dCi Authentique (4,5 l/100 km)
2. Citroen C4 HDi 110 FAP Confort EGS6 (4,5 l/100 km)
3. Hyundai Accent 1.5 CRDi GLS (4,6 l/100 km)
Klasa wyższa średnia
1. Skoda Octavia 1.9 TDI Classic (4,9 l/100 km)
2. Volvo S40 1.6D (4,9 l/100 km)
3. Skoda Octavia 1.9 TDI Tour (5,2 l/100 km) BMW 520d
Klasa wyższa
1. Skoda Superb 1.9 TDI Classic (5,8 l/100 km)
2. Opel Signum 1.9 CDTI (5,9 l/100 km)
3. BMW 520d (5,9 l/100 km)
Najbardziej ekonomiczne i ekologiczne
Aby ułatwić podejmowanie decyzji o wyborze nowego modelu, Auto Klub Dziennikarzy Polskich i Stowarzyszenie Rzeczoznawców i Techniki Samochodowej Expertmot przygotowały pierwszy w Polsce ranking pojazdów ekonomicznych i ekologicznych.
W pierwszym etapie jury zajęło się samochodami, które roboczo nazwane zostały „Małe - Duże - Rodzinne”, a ich cena nie przekroczyła 40 000 zł. W aktualnej ofercie rynkowej znaleźć można 43 takie modele 17 marek, w rozmaitych wersjach. Najliczniej reprezentowane są Fiat (6) oraz Renault i Dacia (po 5).
Kupujący pralki czy lodówki, podejmując decyzję zwracają uwagę na klasę energetyczną konkretnego egzemplarza. Czasem różnica zużycia sięga 100 kWh w skali roku, co w przełożeniu na złotówki oznacza wydatek większy lub mniejszy o niespełna 400 zł, mniej więcej złotówkę dziennie. Co najmniej kilka złotych dziennie może zaoszczędzić każdy z nas, jeśli kupując nowy samochód, wybierze się oszczędny model, a dodatkowo w codziennej eksploatacji będzie stosował zasady ekonomicznej jazdy. Dodatkowo, pojazd będzie mniej zanieczyszczał środowisko, ponieważ mniejsze zużycie to mniej substancji szkodzących środowisku emitowanych przez układy wydechowe (w tym powodującego efekt cieplarniany dwutlenku węgla).
Za najistotniejsze, punktowane kryteria przyjęto: cenę, zużycie paliwa i koszty z tym związane oraz normę spalin. W przypadku trzech pierwszych najlepszy rezultat otrzymywał 10 pkt, najsłabszy 0 pkt, natomiast pozostałe oceny są wynikiem operacji matematycznych. Ponadto samochody, których silniki spełniają normę spalin Euro 4, otrzymywały 5 pkt, a pozostałe zero.
W klasyfikacji ekonomicznej najwięcej punktów otrzymały:
Kia Picanto 1.0 City
Hyundai Atos Prime 1.1 Classic
Fiat Panda 1.1 Kat. Actual
W klasyfikacji ekologicznej najwyższe oceny otrzymały:
Fiat Panda 1.3 JTD Multijet Actual
Kia Picanto 1.1 CRDi Family
Renault Talia 1.5 DCi Authentique
W łącznej punktacji 2 x EKO najbardziej ekonomicznych i najbardziej ekologicznych samochodów „Małych - Dużych - Rodzinnych” klasyfikacja wygląda następująco:
1) Kia Picanto 1.0 City 28,41
2) Peugeot 107 Happy 70 28,30
3) Citroen C1 1.0 Kat. Flirt 27,77
4) Toyota Aygo 1.0 Terra 26,96
5) Kia Picanto 1.1 CRDi Family 26,28
6) Fiat Panda 1.3 JTD Multijet Actual 25,99
7) Fiat Panda 1.1 Actual 25,38
8) Hyundai Atos Prime 1.1 Classic 25,12
9) Renault Thalia 1.5 DCi Authentique 24,62
10) Dacia Logan 1.5 dCi Kat Ambience+ 24,17
