Gdy Europa zastanawia się, jak długo jeszcze pozwolić żyć silnikowi spalinowemu i czym go zastąpić, w Chinach nikt specjalnie nie urządza stypy po Dieslu. Tam raczej szuka się sposobu, jak wycisnąć z niego jeszcze więcej – przy zachowaniu bardzo ostrych norm emisji i przy zużyciu paliwa mniejszym nawet o połowę.
Taką drogą idzie chiński Yuchai, który właśnie zaprezentował system Flywheel Range Extender System (FRS). Rozwiązanie przeznaczone jest dla pojazdów elektrycznych o zwiększonym zasięgu (EREV), ale z potencjałem znacznie wykraczającym poza ciężarówki. Równie dobrze może namieszać w mechanizacji rolnictwa.
Gra jest więc – nie bójmy się tego powiedzieć – warta świeczki.
Nie rewolucja, a sprytne połączenie
Na pierwszy rzut oka ktoś może powiedzieć: „koło zamachowe? Przecież to żadna nowość”. I będzie miał rację. To nie jest archaiczny powrót do przeszłości ani egzotyczny wynalazek z laboratorium rodem z filmów science fiction. Sedno tkwi w architekturze.
W przeciwieństwie do klasycznych układów hybrydowych, gdzie silnik spalinowy napędza oddzielny generator przez pasy, sprzęgła czy przekładnie, system FRS wykorzystuje sztywną, współosiową konstrukcję zintegrowaną. Koło zamachowe jest tu sztywno połączone z wałem korbowym. Efekt?
- mniej elementów mechanicznych podatnych na zużycie,
- mniejsze straty energii,
- bardziej kompaktowa budowa,
- uproszczona obsługa.
Nie jest to więc novum w sensie pojedynczego komponentu, ale dopracowanie i połączenie istniejących rozwiązań technicznych w jedną spójną architekturę. A to często daje więcej niż najbardziej futurystyczny gadżet.
Konkretna, sprawdzona technologia nie musi stać się przestarzała. Może być funkcją wypadkową dla nowszych rozwiązań – i to bardzo ciekawych.
4,8 kWh z litra oleju napędowego
Najciekawsze są jednak liczby. Yuchai deklaruje, że dzięki inteligentnemu algorytmowi sterowania silnik wysokoprężny pracuje stale w punkcie maksymalnej sprawności – dokładnie tam, gdzie jego charakterystyka najlepiej pokrywa się z optymalną sprawnością generatora.
W praktyce oznacza to ponad 4,8 kWh energii z każdego litra oleju napędowego. W realnej eksploatacji przekłada się to na:
- do 50% oszczędności paliwa w porównaniu z konwencjonalnym dieslem,
- nawet ponad 65% w warunkach pracy zmiennej prędkości – a więc takich, jakie znamy z pola.
Jeśli te wartości potwierdzą się w praktyce, to mówimy nie o kosmetyce, ale o zmianie zasad gry. Przy dzisiejszych cenach paliwa różnica 30–50% w spalaniu to nie detal – to często być albo nie być opłacalności maszyny.
Co to oznacza dla rolnictwa? Oj sporo
System FRS jest skalowalny – występuje od 15 kW do 600 kW, a to zakres obejmujący:
- małe pojazdy pomocnicze,
- ciągniki średniej mocy,
- duże traktory,
- ciężkie maszyny rolnicze.
Yuchai już zaprezentował adaptacje do silników serii YCS04, YCK08N i YCK16, a technologia ma być już testowana w dużych maszynach rolniczych i górniczych. Dla rolnika oznacza to jedno:
- natychmiastowy moment obrotowy silnika elektrycznego (czyli elastyczność i kultura pracy), przy zachowaniu gęstości energetycznej i zasięgu klasycznego diesla. Bez nerwowego patrzenia na poziom baterii i bez planowania dnia pod ładowarkę.
To może być szczególnie interesujące tam, gdzie maszyna pracuje zmiennie – raz pod obciążeniem, raz na luzie. A przecież tak wygląda większość prac polowych i transportowych.
Europa kontra chiński „super-diesel”?
Nie da się pominąć kontekstu rynkowego. Guangxi Yuchai Machinery ma w Chinach dominującą pozycję w segmencie nowych ładowarek kołowych i coraz mocniej patrzy na eksport. Co więcej, współpracuje z Rolls-Royce Power Systems poprzez spółkę MTU Yuchai Power, co pokazuje, że mówimy o technologii aspirującej do światowych standardów.
Jeżeli ten elektryczny „super-diesel” sprawdzi się w praktyce, europejscy producenci silników rolniczych mogą stanąć przed bardzo poważnym konkurentem. Konkurentem, który oferuje:
- niskie zużycie paliwa,
- spełnienie ostrych norm emisji,
- brak ograniczeń konstrukcyjnych związanych z dużymi pakietami akumulatorów.
Czy to się przyjmie?
Można oczywiście polemizować, czy system FRS w najbliższym czasie masowo zagości w konstrukcjach napędu maszyn rolniczych. Historia zna wiele świetnych rozwiązań, które przegrały z kosztami, serwisem albo przyzwyczajeniami użytkowników.
Ale jedno jest pewne – to kolejny krok w kierunku dalszego wykorzystania techniki spalinowej w nowoczesnym wydaniu. Nie przez upór, ale przez ewolucję. Bo może się okazać, że przyszłość napędu w rolnictwie nie będzie ani w pełni elektryczna, ani klasycznie spalinowa. Tylko sprytnie połączona.
A jeśli przy tym ciągnik spali o połowę mniej – to nawet najbardziej sceptyczny gospodarz zacznie słuchać uważniej.
Niecałe 5kWh z litra, przecież przed erą ekologii już niektóre silniki tyle osiągały, ale ekologicznie to jak paliwa o połowę więcej idzie i silniki się szybko rozwalają