Český konstruktér si zaregistroval patent na unikátní hybridní pohon

Jan Horčík - 28 Květen 2013

Konstruktér Jan Plomer z Prahy aktuálně získal patent na nový typ hybridního pohonu. Jeho řešení využívá dvoustupňovou planetovou převodovku. Je snadné na implementaci i výrobu. Plomer věří, že jednoho dne se budou vyrábět hybridní auta s jeho pohonem.Jan Plomer patent hybridní pohon

Popisek obrázku: Schéma hybridního pohonu Ing. Jana Plomera. Sestává ze spalovacího motoru, elektromotoru, elektrogenerátoru, jednoduchého planetového soukolí typu 2k+r a čtyř řadicích členů (třech spojek a jedné brzdy). Díky umístění řadících členů se jedná o tzv. kombinovaný hybrid, umožňující tyto jízdní režimy: čistě elektrický režim s vypnutým spal. motorem, elektrický režim se zapnutým spal. motorem dodávajícím potřebnou energii pro pohon (sériový hybrid) a paralelní hybrid s dvěma rychlostmi - konkrétní převodový poměr se dá optimalizovat dle konkrétního vozidla. Zpátečka je elektrická, díky možnosti reverzního pohonu elektromotoru.
foto: Jan Plomer

Jméno Jan Plomer není pravidelným čtenářům magazínu Hybrid.cz neznámé. Ve dvoudílném článku “Setrvačník, inovativní řešení pro hybridní a elektrická vozidla” seznámil před dvěma lety čtenáře s možnostmi využití uložené kinetické energie.

Konzultace v ZF

Od roku 2008 do roku 2011 pracoval Plomer u legendárního německého výrobce převodovek ZF Getriebe GmbH v německém Friedrichshafenu na vývoji inovativní osmistupňové automatické převodovky. Souběžně si jako téma své doktorské disertační práce na Fakultě dopravní ČVUT zvolil návrh koncepce hybridního pohonu pro městský automobil.

Díky zaměstnání u ZF jsem měl možnost poznat lidi zabývající se v předvývoji podobnými koncepty. Mohl jsem to s nimi konzultovat, což byla velká výhoda,” říká Plomer. Na jaře 2010 se o své práci na novém typu hybridního pohonu zmínil řediteli vývoje automatických převodovek v ZF. “Zaujalo ho to. Odkázal mě na další vedoucí pracovníky ZF, aby se na koncept podívali. Ti řekli, že nápad je to sice zajímavý, ale že už to určitě má patentované Toyota.

Plomerův hybridní pohon skutečně je velmi podobný hybridnímu pohonu Hybrid Synergy Drive, se kterým Toyota světově uspěla. Originální je ale v tom, že kombinuje výhody dosud existujících pohonů. “Hlavní výhodou je fakt, že je možné pohon softwarově regulovat podle aktuálních situací, které nastanou,” vysvětluje Plomer. “A tedy snadno přepínat mezi jednotlivými režimy – paralelním, sériovým a čistě elektrickým.

Budoucnost je v hybridech

Když svůj pohon začal Plomer konzultovat v ZF, psaly se roky 2008-2009. “Tehdy se hodně mluvilo o elektromobilech. Předpokládalo se, že do několika let nastane jejich velký boom,” popisuje pozadí vývoje svého nápadu. “Dnes už je vše střízlivější. Je jasné, že spalovací motor zůstane ve vozidlech ještě mnoho let a bude se hledat cesta jak maximálně zefektivnit získávání energie z paliva a její maximální využití pro kinetickou energii vozidla,” dodává.

Právě v tom je jeho typ hybridního pohonu výjimečný. Stejně jako jiné dnešní sériově-paralelní typy pohonu, i ten Plomerův se skládá ze spalovacího motoru, dvou elektromotorů, převodovky a baterie. Plomer tvrdí, že největší výhody nabízí při jízdě ve městě, kdy nabízí nejvyšší efektivitu.

Na spalovací motor nemusí být u tohoto pohonu kladeny příliš vysoké nároky z hlediska výkonu,” vysvětluje Plomer. Výkon mohou totiž dodat i oba elektromotory. Spalovací motor díky tomu po naprostou většinu času pracuje v optimálních otáčkách, např. i při rozjíždění, což výrazně snižuje spotřebu paliva. “Tento pohon má mnohem vyšší účinnost než klasický range extender bez převodovky,” říká Plomer.

Jednoduché jako LEGO

Výhodou Plomerova řešení je i snadnost jeho implementace. Baterii lze do systému doplnit právě takovou, aby její kapacita odpovídala požadovanému dojezdu čistě na elektřinu. V podstatě jde o stavebnici komponent, které už existují. Jakousi nástavbu ke spalovacímu motoru. I proto Plomer věří, že se podaří jeho patent jednoho dne dostat do výroby. “Je to otázka času,” říká s nadějí v hlase.

PROFIL
Ing. Jan Plomer, specialista v oblasti alternativních pohonůautoři Jan Prolmer * nar. 1978. Vystudoval ČVUT Praha, Strojní fakultu, obor motorová vozidla. Jeho diplomová práce se zabývala vývojem automatické převodovky pro . V současné době dokončuje doktorské studium na Dopravní fakultě, zabývá se hybridními pohony. Pracoval ve společnostech Mercedes-Benz Engineering, Škoda Auto nebo německé vývojářské centrále ZF Getriebe GmbH na vývoji inovativní automatické převodovky ZF 8HP. V současné době pracuje v Praze pro společnost Stadler na vývoji moderních vlakových jednotek.

I přes prvotní odrazování ze strany některých vedoucích pracovníků v ZF ho nakonec hlavní šéf přesvědčil, aby patentovou přihlášku zkusil podat. Uběhl rok a půl. V té době se zjišťovalo zda bude opravdu možné patent zaregistrovat nebo ne, jestli už stejný nápad opravdu nemá někdo patentovaný.

Tím že se to podala patentová přihláška, příšlusní lidé se mým návrhem museli začít zabývat,” vysvětluje Plomer. A to je půl vítězství. “V listopadu 2011 jsem dostal dopis ze ZF, vyjádření, že patentované nároky byly uznány.” Od 25. dubna 2013 je jeho patentová přihláška zveřejněna v Evropské databázi patentů. Jan Plomer je autorem, majitelem patentu je německá společnost ZF.

Úspěch made in EU?

Člověk by si myslel, že v oblasti hybridních pohonů už je vše ošetřeno,” vysvětluje Plomer a přiznává, že byl kladným stanoviskem příjemně překvapen. Největší šance na jeho uplatnění vidí v dodávkách, užitkových vozidlech. Ty se totiž často pohybují po městech, a tam Plomerův typ hybridního pohonu exceluje.

Navíc je v současné době hodně slyšet o tlaku Evropské unie na snižování spotřeby právě u užitkových vozidel. I to může Plomerovi a jeho patentu výrazně pomoci. Stejně jako všeobecně rozšířený trend downsizingu – zmenšování objemu motorů při zachování nebo dokonce zvýšení výkonu. Právě malé dvou- či tříválcové motory, ať už benzinové či dieselové, jsou pro Plomerovu “stavebnici” nejvhodnější.

Plomer si nechal na svůj koncept taktéž vypracovat odborný posudek. Jeho autorkou je Doc. Dr. Ing. Gabriela Achtenová z Fakulty strojní ČVUT. V posudku se mimo jiné píše: “Díky využití planetového soukolí je možné převodový poměr snadno naladit dle charakteristik použitých motorů aniž by došlo ke změně zástavbových rozměrů soukolí. … Patentované řešení je velice zajímavé a oproti jiným řešením nádherně jednoduché, což je určitě jeho velkou předností. Navíc sestává ze členů (agregátů), které jsou běžně používané. Celkového návrh a vývoj takto navrženého hybridního uspořádání by neměl být finančně ani časově příliš náročný. Představené řešení kombinovaného hybridního pohonu s dvoustupňovou planetovou převodovkou považuji za funkční a velmi vhodné pro aplikaci v motorových vozidlech.”

Celé znění patentové přihlášky lze stáhnout zde (PDF).

Zpět na HybridPřidat komentář
Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Neviete niekto kontakt na p. Plomera?

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

zda se to byt stejne jako hsd od toyoty s tim, ze je tam vic spojek pro ruzne rezimy. rozumim tomu spravne? dalsi otazka do plena je, tady nekdo rozumi, alespon teoreticky, chevroletu volt. tam je to totiz hodne podobne. taky ma planetovou prevodovku jako prius s vicero spojkama.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Ale posudek z ČVUT netvrdí, že podobným není. Ono asi opravdu v dnešní době nejde jen tak přijít s něčím fungl novým. Pokud je to modernější HSD tak je to podobné jako všechny možné pohonné jednotky jež se zkoušely od vzniku spalovacího motoru. Pamětníci si vzpomenou na převratný vynález ve své době - Wankelův motor a jeho vytracení v dnešní době. Podobné není stejné a je na Toyotě HSD zda tento posun uzná jako posun k využití nebo konkurenci.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Rozhoduje ekonomika.
Tento systém je sice funkční, ale v porovnání s HSD je příliš složitý. Výrobní náklady tohoto jsou vyšší, ale prodejní cena vyšší nebude => lze použít pouze pokud licence bude levnější než na HSD. A to včetně záručních oprav, které u tohoto řešení budou častější.

Jsem opravdu zvědav kde se toto řešení využije.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Vzdy sa da najst este jedno riesenie, ktore nie je patentovane. Som spokojnym majitelom Toyota Yaris HSD, ale buducnost nevidim v komplikovani tohto druhu pohonu, odhadujem ze skor bude nahradeny genialne jednoduchym elektrickym pohonom.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

mne to evokuje HSD od Toyoty pouzite v Lexuse (tam je spojka ktora prepina prevod kvoli vyssim rychlostiam)

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Dočetl jsem až k těm třem spojkám a mám jasno. Toyota je lepší, protože je jednodušší a tudíž i levnější a spolehlivější. Nevýhody toyoty v podobě např. menší max. rychlosti jsou nepodstatné. Pokud tomuhle někdo nazve „nádherně jednoduché" tak jaká slova by použil pro HSD?

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

účinnosť diesselových, benzínových a im podobných pohonných jednotiek je 25-30% maximum. Účinnosť elektromotora 95-98%. Tu niet o čom diskutovať. Kombinácia týchto pohonných jednotiek je abnormálne drahá a pri poruche sa vozidlo prakticky nedá používať.
Chcel by som sa tohto pána ešte opýtať koľko dostal od ropnej LOBBY aby to zverejnil?

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

"Kombinácia týchto pohonných jednotiek je abnormálne drahá a pri poruche sa vozidlo prakticky nedá používať." - je drahá ako dízel s automatom (stačí si naštudovať cenník toyoty a porovnať s rovnako vybaveným dízlom s automatom vo veľkostne a kvalitatívnej rovnakej kategórii), aký typ pohonu sa dá používať pokazený ???

... ropnej LOBBY ... - ropná lobby má určite nejaký vplyv, ale tak čierno by som to nevidel (za všetkým nestoja "oni" )

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Když už, tak ne "oni", ale "ONI". ;-)

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

nechapem preco tu diskutujete ked verite rozpravam o nejakej "ropnej lobby" to si nechajte na nejake konspiracne fora a nie sem na hybrid.cz


veletrh e-SalonAutonabíjení.cz - vše pro Váš elektromobilNabíječky elektromobilů Circontrol
O ČEM SE PRÁVĚ DISKUTUJE?