BMW "ukrotio" toplinu
Iako slovi kao jedan od njihovih najvećih neprijatelja, beskorisna količina toplinske energije koja nastaje u automobilima uskoro bi mogla postati vrlo koristan nusprodukt za inženjere automobilske industrije.
DVIJE TREĆINE ENERGIJE PRETVARA SE U TOPLINU
Distribucija energije
Podsjetimo, od ukupne energije pohranjene u gorivu koje unosimo u motor sa unutarnjim izgaranjem, samo mali dio biva pretvoren u koristan mehanički rad. Oko dvije trećine proizvedene energije jednostavno se gubi i neiskorišten biva emitiran u vidu topline! Postotak učinkovitosti kod modernih dizelskih agregata iznosi oko 40 posto, dok se kod benzinaca ta brojka spušta na svega 35 posto! Optimalna učinkovitost u svakodnevnim radnim uvjetima čak je i niža od navedenih brojki! Najveći gubici nastaju na ispuhu i rashladnom sustavu.
BMW RAZVIJA TRI NAČINA ISKORIŠTAVANJA TOPLINE
Termoelektrični generator
BMW-ovi se inženjeri ovim problemom bave nekoliko godina, a prve ozbiljnije rezultate dala je suradnja sa NASA-om. Oni su zajedničkim snaga razvili sustav termoelektričnih generatora (TEG - Thermoelectric Generator), čija zadaća je upravo proizvodnja struje iz neiskorištene topline (Seebeck efekt). Princip njihova rada temelji se na reakciji dvaju različitih materijala kada pored njih prolazi toplina. Sa jedne strane generatora prolaze ispušni plinovi temperature između 300 i 900 stupnjeva, dok drugom stranom prolazi rashladna tekućina. Što je veća razlika u temperaturi, generira se veći napon. Danas, svega nekoliko mjeseci poslije, BMW je obznanio kako su pronašli čak tri obećavajuća načina kako praktično iskoristiti beskorisnu toplinsku energiju i tako smanjiti potrošnju goriva i razinu štetnih emisija!
Prva ideja iz "Intelligent Heat Management" filozofije odnosi se na eliminaciju hladnog starta, kritičnog trenutka prilikom kojeg zbog povećanog trenja dolazi do velike potrošnje goriva, a druga na konvertiranje toplinske energije nastalu oko ispuha automobila u onu električnu. Treća ideja podrazumijeva iskorištavanje beskorisne topline za zagrijavanje unutrašnjosti automobila.
ELIMINACIJA HLADNOG STARTA
Obložen pogonski agregat
Kako bi izbjegli hladan start, BMW-ovi inženjeri su odlučili začahuriti motor u kućište izrađeno od istog materijala kojim je obložena i podnica automobila. Testovi su potvrdili kako se na taj način poboljšava izolacija i drastično usporava hlađenje motora. U prilog tome ide i podatak kako je dvanaest sati nakon gašenja, temperatura agregata na prototipnom automobilu iznosila 40 stupnjeva celzijevih (zagrijan 80 stupnjeva). Kako tvrde u BMW-u, svaki stupanj iznad temperature okoline smanjuje potrošnju goriva za 0.2 posto.
PRETVARANJE TOPLINSKE ENERGIJE U ELEKTRIČNU
Sljedeća faza odnosi se na proizvodnju električne energije iz one toplinske koju stvaraju ispušni plinovi vozila. Za to će se pobrinuti gore spomenuti termoelektrični generator (TEG), ali dodatno poboljšan i integriran u sustav recirkulacije ispušnih plinova. Na ovaj način se može proizvesti oko 250W snage u normalnim uvjetima vožnje, odnosno polovica energije koju, primjerice, potrebuje serija 5, te uštedjeti i do 2 posto goriva, tvrde u BMW-u. Ovo je još jedan odličan primjer kako zrakoplovna tehnologija može zaživjeti i u automobilima.
Ne zaboravimo kako na TEG tehnologiji radi i Volkswagen.
UBRZANO ZAGRIJAVANJE KOMPONENTI
Integrirani termoelektrični generator
Treća i posljednja metoda odnosi se na ubrzano zagrijavanje komponenti pomoću sklopa koji može preusmjeravati toplinu stvorenu oko ispušnog sustava. Filozofija je jednostavna. Veća temperatura znači manje trenja, manje trenja znači manju potrošnju goriva, a manja potrošnja goriva znači manje emisija C02. Tako bi se, primjerice, moglo zagrijavati ulje u mjenjaču ili sama unutrašnjost automobila. Najviše koristi od ove tehnologije imali bi benzinski agregati, s obzirom da su oni dizelski učinkovitiji pa ne rasipaju dovoljnu količinu topline.
U kombinaciji sa poznatim BMW-ovim sustavima koji štede energiju, a objedinjeni su pod nazivom "Efficient Dynamics", ova tehnologija svakako ima budućnost, no ne očekujte kako će biti tako brzo dostupna u tvorničkim modelima.
