Renault společně se svým čínským partnerem představuje pohonnou jednotku, která v laboratorních podmínkách ztrácí jen minimum energie.
Pokud se výsledky potvrdí v praxi, konkurence bude muset výrazně přidat na tempu.
Pod společnou značkou Horse vznikl elektromotor určený pro hybridní vozidla, který při testech dosahuje účinnosti 98,2 %. Jde o lepší výsledek, než jakého dosahuje většina dnes vyráběných pohonných jednotek. Klíčem k tomuto úspěchu je nový typ oceli použitý ve statoru.
Motor Amorfo: společný projekt Renault a Geely
Horse je společnost založená automobilkou Renault a čínským koncernem Geely, jejímž úkolem je vývoj moderních pohonných soustav. Nejnovějším výsledkem práce inženýrů je motor s názvem Amorfo, navržený především pro hybridy a vozy s tzv. prodlužovačem dojezdu.
Název není náhodný. Odkazuje přímo na materiál statoru – byla použita amorfní ocel, tedy ocel s neuspořádanou atomovou strukturou. V klasických motorech se naopak používá krystalická ocel, kde atomy tvoří pravidelnou mřížku.
Motor Amorfo má dosahovat účinnosti 98,2 %, což podle údajů společnosti Horse znamená přibližně o polovinu nižší vnitřní ztráty ve srovnání s typickým elektrickým pohonem.
Podle společnosti nejde jen o marketingový tah. Fyzikální vlastnosti amorfní oceli totiž umožňují výrazně omezit ztráty způsobené působením magnetického pole, zejména při vysokých pracovních frekvencích.
Plíšek tenčí než lidský vlas
Nejpozoruhodnějším technickým detailem je tloušťka jednotlivých vrstev, z nichž je stator sestaven. Každý plíšek měří pouhých 0,025 milimetru – to je přibližně desetkrát méně než u typických elektromotorů používaných v současných automobilech.
Tak tenké vrstvy pomáhají potlačit tzv. vířivé proudy. Jedná se o jev, při němž se v kovu indukují nežádoucí elektrické proudy, které se přeměňují v teplo a způsobují energetické ztráty. Čím tenčí jsou jednotlivé vrstvy, tím méně se tento jev projevuje a tím efektivněji pohon přeměňuje elektrický proud na pohyb.
Společnost Horse deklaruje snížení ztrát přímo v motoru o přibližně 50 % ve srovnání s referenční konstrukcí, a to při zachování stejných parametrů výkonu a točivého momentu.
Podle zveřejněných dat dosahuje motor Amorfo výkonu 190 koní a točivého momentu 360 Nm. To jsou hodnoty plně dostačující pro hybridní SUV, kompaktní vozy i větší limuzíny s elektrickým asistováním.
Jak tento výsledek vypadá v porovnání s ostatními motory?
Dnešní elektrické pohony v osobních automobilech dosahují zpravidla účinnosti v rozmezí 93 až 97 %. Konkrétní hodnoty závisí na zatížení, teplotě, otáčkách a konstrukčním řešení daného motoru.
| Typ motoru | Typický rozsah účinnosti |
|---|---|
| Klasický elektrický pohon v automobilu | 93–97 % |
| Nové vysoce účinné konstrukce | přibližně 97–98 % |
| Amorfo od Horse (deklarovaná hodnota) | 98,2 % |
Na první pohled nárůst o 1–2 procentní body nepůsobí nijak dramaticky. V oblasti energetické účinnosti však každé procento představuje reálné úspory – zvláště tehdy, když mluvíme o rozsáhlých vozových parcích a milionech najetých kilometrů.
Laboratorní podmínky versus každodenní provoz
Celkový obraz komplikují podmínky měření. Udávaná účinnost 98,2 % pochází z testů prováděných samotnou společností v přísně kontrolovaném prostředí. V běžném provozu vstupují do hry faktory, které na zkušebním stanovišti nelze dokonale nasimulovat:
- teplotní výkyvy – od zimního mrazu po rozpálený asfalt,
- provoz při částečném zatížení, nikoli jen v jednom optimálním pracovním bodě,
- stárnutí materiálů, včetně izolace a samotné oceli,
- kolísání napětí a výkonnosti trakční baterie.
Výrobci obvykle uvádějí maximální účinnost dosažitelnou v určitém rozsahu provozu, nikoliv průměr za celý jízdní cyklus. Nezávislé laboratoře pak zpravidla dosahují výsledků nižších, než jaké nabízejí reklamní materiály. Horse zatím neupřesňuje, v jakých vozech a v jaké konfiguraci bude motor nasazen, takže jeho chování v hotovém vozidle lze jen obtížně odhadnout.
Reálná úspora energie: přibližně 1 % v celém systému
Společnost stojící za projektem odhaduje, že po zohlednění celé hybridní soustavy – včetně baterie, měniče, převodovky a dalšího příslušenství – dosahuje energetická úspora přibližně 1 %. Tato hodnota již odpovídá reálnému provozu vozidla.
Snížení spotřeby energie hybridu o 1 % může na jednom voze vypadat zanedbatelně, ale v měřítku tisíců kusů se promítá do obrovského množství ušetřeného proudu nebo paliva.
Při ročním nájezdu 20 až 30 tisíc kilometrů, u firemních flotil a při dlouhé době používání začíná taková úspora hrát roli – jak pro řidiče, tak pro bilanci emisí CO₂. Pro výrobce má každý zlomek procenta svůj význam, protože může usnadnit plnění stále přísnějších norem energetické účinnosti.
Komu bude nový pohon určen?
Motor Amorfo je již zařazen do katalogu společnosti Horse. To znamená, že zákazníci firmy si jej mohou kdykoliv objednat pro své projekty. Prvním odběratelem bude s největší pravděpodobností přímo koncern Renault společně se svými dceřinými značkami.
V úvahu přicházejí také další firmy ze skupiny Geely, například Volvo. Tento typ motoru se hodí zejména pro novou generaci plug-in hybridů, kde je prioritou nízká spotřeba energie, nikoli rekordní výkon.
Proč výrobci soupeří o každé procento účinnosti?
Trh s automobilovými pohony se mění rychleji než kdykoli v minulé dekádě. Vedle baterií a řídící elektroniky se staly právě motory hlavním bojištěm technologické konkurence. Čínské značky představují stále sofistikovanější konstrukce – od spalovacích motorů s rekordně vysokou účinností až po průkopnické elektrické pohony.
Evropské a japonské firmy, které po léta dominovaly v oblasti pohonných soustav, musejí reagovat. Představení motoru s mimořádně vysokou účinností je jedním ze způsobů, jak si udržet pozici a ukázat, že mají v technickém vývoji stále co nabídnout.
Co z toho bude mít samotný řidič?
Pokud se deklarované hodnoty potvrdí v sériových vozech, řidič zaznamená především nižší spotřebu energie při každodenní jízdě. V případě hybridu to může znamenat méně zastávek u čerpacích stanic za rok nebo delší dojezd na jedno nabití trakční baterie.
Druhou výhodou je menší množství tepla vznikajícího přímo v motoru. Účinnější pohon se méně zahřívá, takže chladicí soustava může pracovat s menším zatížením. To zase umožňuje zjednodušit konstrukci celého vozidla nebo snížit hmotnost některých komponentů.
Stojí také za zmínku, že vývoj motorů ovlivňuje celou architekturu vozidla. Spolu se zvyšováním účinnosti přicházejí zpravidla i změny v řídícím softwaru, ve strategii rekuperace brzdné energie a ve volbě převodového poměru. Výsledný efekt pocítí řidič jako plynulejší chod pohonu a lepší reakci na plynový pedál.
Jak správně chápat čísla uváděná u elektrických pohonů?
Pro mnoho lidí jsou procenta účinnosti poměrně abstraktní údaj. Snadno vznikne dojem, že rozdíl mezi 96 a 98,2 % nemá praktický význam. Ve skutečnosti však každá ztráta energie v pohonu znamená další kilowatthodiny, které je nutné odebrat z baterie nebo spálit ve spalovacím motoru spolupracujícím s elektrickým.
U vozu s celkovým nájezdem 200 tisíc kilometrů za dobu životnosti se rozdíly v řádu 1–2 % mohou postupně výrazně nakumulovat. Promítají se jak do provozních nákladů, tak do uhlíkové stopy jednotlivého automobilu. Pro výrobce je to zároveň nástroj budování konkurenční výhody – obzvláště tehdy, když lze srovnatelných parametrů výkonu a dojezdu dosáhnout s menší baterií.
Z pohledu uživatele se vyplatí sledovat nejen výkon a točivý moment, ale také to, jak výrobce popisuje účinnost pohonu a celé soustavy. Sebelepší motor s rekordními parametry nestačí, pokud zbytek vozidla – od pneumatik po aerodynamiku – plýtvá energií. Projekty jako Amorfo jsou proto jedním z dílků většé skládačky, jejímž cílem jsou úspornější a dokonaleji propracované hybridní i elektrické automobily.
