MiTRE: Mikroturbína pro hybridní auta

Britská firma Delta Motorsport pracuje na unikátním prodlužovači dojezdu na bázi mikroturbíny MiTRE pro hybridní auta. Výhody MiTRE tkví především v jednoduchosti a kompaktních rozměrech mikroturbíny.

Technologický demonstrátor prodlužovače dojezdu MiTRE.
foto: Delta Motorsport

Idea využít spalovací (plynovou) turbínu v automobilovém průmyslu není nová. Americká automobilka Chrysler od poloviny 50. let až do roku 1981 investovala značné úsilí do vývoje turbín použitelných v automobilové dopravě. V roce 1962 Chrysler například představil prototyp osobního auta se spalovací turbínou Chrysler Turbine Car.

Chrysler lákaly některé klíčové výhody turbíny oproti pístovému motoru – jednoduchost konstrukce, kompaktní rozměry, nízká hmotnost, nízké vibrace a především schopnost jezdit prakticky na jakékoliv palivo (benzín, nafta, , , kerosin, olej, a další). Turbína navíc není tak citlivá na kvalitu paliva jako pístové motory. Výhodou jsou také nízké nároky na údržbu a opravy.

Turbíny se však v automobilové dopravě neuchytily. Konstruktérům se nepodařilo překonat hlavní problémy – vysokou spotřebu paliva a nízkou pracovní teplotu, která způsobovala vysoké hodnoty emisí oxidů dusíku ve výfukových plynech. Nevýhodou byla také pomalá reakce turbíny při požadavku na zvýšení výkonu (při rozjíždění, předjíždění, atd.)

V poslední době za použití nejnovějších technologií se opět objevují snahy přivést turbíny do automobilové dopravy. Zejména v hybridních autech mohou turbíny jako prodlužovače dojezdu fungovat při konstantních pracovních podmínkách a minimalizovat tak své nevýhody.

Například firma Mack Trucks v letošním roce představila nákladní hybridní automobil Mack LR s turbínou Wrightspeed Route 1000. S turbínou ve svém hybridním nakládáním voze Nikola One Semi počítá i americká Nikola Motor.

Turbínu najdeme také v čínských hybridních supersportech AT96 a GT96. V roce 2009 a 2010 s turbínami počítaly koncepty sportovních automobilů Capstone CMT-380 a Jaguar C-X75 – oba vozy se však uvedení do provozu nedočkaly. Na vývoji C-X75 se podílela i firma Delta Motorsport.

Doménou Delta Motorsport jsou automobilové závody. Firma v roce 2011 také představila vlastní elektromobil Delta E4.

V současné době neexistuje sériový osobní vůz využívající ve své pohonné jednotce turbínu. Změnit to chce Delta Motorsport se svým konceptem mikroturbíny MiTRE pro běžné osobní hybridní automobily.

Fungující technologický demonstrátor turbíny MiTRE má výkon 17 kW. Delta Motorsport spolu s britskými automobilkami Ariel a Morgan pracuje na pokročilejších modelech (prototypech) o výkonu 17 kW a 35 kW.

MiTRE dokáže nejen fungovat na nejrůznější typy paliva, ale v 35kW verzi bude podle propočtů o 50 % lehčí a o 40 % menší než obdobný pístový motor. Britská firma také věří v dosáhnutí až 35% tepelné účinnosti turbíny. To je hodnota srovnatelná s nejvyspělejšími pístovými spalovacími motory.

Nové materiály umožňují nejen zvýšit teplotu v turbíně, ale jsou také odolnější – turbína má mnohem větší životnost. Moderní ložiska navíc dovolují zvýšit otáčky turbíny a snížit tření. Například čínská mirkotubína TREV (Turbine-Recharging Electric Vehicle) o výkonu 36 kW se otáčí až 96 000 krát za minutu.

“Nízký dojezd zatím drží elektrická auta dál od většího zájmu zákazníků, ale táto technologie to může změnit,” říká Simon Dowson, generální ředitel Delta Motorsport.

“Předvedli jsme fungující koncept turbíny v prototypu našeho elektrické sportovního auta E4 Coupe. Naše výpočty ukazují, že cena turbíny je dostatečně nízká, aby byla atraktivní pro automobilový trh. Máme tak opravdu silné řešení, které zvýší zájem o elektrické vozy,” dodal.

Nyní je otázkou, zda Delta Motorsport najde bonitního investora. Jednou stranou mince je něco vyrábět “na koleně”, druhou stránkou mince je vyrábět stejný produkt, co nejlevněji, nejrychleji a nejkvalitněji, v tisícových sériích.

Delta Motorsport

27 komentářů u “MiTRE: Mikroturbína pro hybridní auta”

  1. Osobne si myslím, že
    Osobne si myslím, že najvhodnejšie riešenie je využiť stelzerov motor (napr. http://www.tb-t.de/de/de/node/1398) s lineárnym dynamom. Keďže nemá kľukovku je mimoriadne kompaktný a má aj vysokú účinnosť. Z vonkajšej strany piestov môže byť upevnený permanentný magnet, ktorý by sa pohyboval vo vnútri cievky (lineárne dynamo). Aj konštrukcia je pomerne jednoduchá a dáva predpoklad celkom slušnej spoľahlivosti.
    A tu je príklad konkrétneho riešenia:
    http://thekneeslider.com/free-piston-engine-as-efficient-as-fuel-cells/

    1. problem ucinnosti takeho
      problem ucinnosti takeho mechanizmu je vzdy vratny chod, preto su elektromotory tocive a nie klukove. napr. wankel nie je tocivy ale prenasa pri rotacii hmotnost piestu ktory sa tak chova ako zaveseny na kluke. ciste rotujuci princip bude vzdy ucinejsi, iba treba prist so spravnym riesenim. Pri vratnom chode stacas pretoze hmotnost musi brzdit a akcelerovať.

          1. V kogeneraci je ale
            V kogeneraci je ale důležité teplo, el energie je jen třesnička na dortu. Dovedu si představit nějakou turbínku v plynovém kotli a i když bude málo účiná, tak elektřina je dobrá. Při výrobě elektřiny vždycky vzniká teplo, i na fotovoltaice. Pokud se toto skloubí dohromady, tak se dá hodně ušetřit.

                1. No cucne si toho opravdu
                  No cucne si toho opravdu malo, na to aby to bylo zasadni jak pise predrecnik, a nic to nemeni na tom, ze takovy koncept je proste naprosto mimo misu..

                2. Vždy to záleží od
                  Vždy to záleží od konkrétnej implementácie.
                  Je to ten istý koncept ako hocaký iný hybrid. Ak sú schopný mať porovnateľnú účinnosť, menšiu hmotnosť, menší rozmer a porovnateľnú hlužnosť oproti bežnému spalováku, ako range extender by som to nezavrhoval.

                3. Mimo to, predrečník
                  Mimo to, predrečník hovoril o využití v kogenerácií, nie v aute.

                4. No hlavne reagoval na me, a
                  No hlavne reagoval na me, a ja jsem mluvil o autech, jestli teda sam komentoval mimo misu, tak za to ja nemuzu…

          2. Klasický benzínový motor
            Klasický benzínový motor prošel déle než stoletým vývojem.
            Ta turbína ne. Podle mě, má velký potenciál se zdokonalit. Například rekuperací tepla ze vzduchu, dokonalejším tvarem turbíny, izolací a ohřevem celé plochy turbíny.
            Pokud by měla i stejnou účinnost, jako pístový motor a přitom menší hmotnost a velikost a třeba i cenu, už to je plus.
            Hlavně má šanci dosáhnout mnohem nižších emisí CO a NOx (prakticky nulových)

    1. pre zaujímavosť – v rokoch
      pre zaujímavosť – v rokoch 60-70 písal socialistický tisk o skúškach tu spomínaných motorov (wankel i turbína) v premávke viedne. aj jeden inovovanýmoskvič tam testovali (nie auto, viedenčanov). problém všetkých troch bol predvádzací bleskový štart – ešte na červenú mali stlašené pedále brzdy i akcelerátora na podlahe, aby mali otáčky.
      pri elektroimobile stačí iba obsluha jedného pedálu.

  2. nemyslím že z toho nic
    nemyslím že z toho nic nebude jen je to ne uplně dobře směrováno, mikroturbína doplněná o výměníkm tepla na výstupu na bazi kondenzační jednotky … idealní kotel na zemní plyn do RD s možností zpracovaní elektrické energie jak vlastní spotřebou tak dobitím baterií ( at už uložiště či elektroauta )
    s možností spojit do virtualní elektrárny

    navíc odběr tepla není stalý tj nahřeje se zasobník, dobije domácí uložiště, jednotka se vypne a pak zapně …ideální stav s co nejnižší spotřebou, možnost spalovat vše co trubkou doteče od zemního plynu po bioplyn

    jen pokud je tady výkon 17 kw pak by to chtělo ještě menší jednotku tak někde kolem 1,5 – 3 kw elektrického výkonu což by bylo cca 7,5 – 9 kw tepelného

    výborně by to dopl%novalo fotovoltaiku na střeše ketrá má v zimně 30 – 50% učinost oproti jaro leto podzimu

    1. Kogenerace, to je to, co by
      Kogenerace, to je to, co by bylo potřeba. V čase, kdy se nejvíc topí je zároveň největší spotřeba elektřiny. Ani by nebyly potřeba baterky, jen kdyby to ČEZ vykupoval za odpovídající peníze. Bohužel kogenerační jednotka je moc drahá na to, aby se vyplatila pro jeden barák. Pro panelák je to už dost zajímavá varianta.

      1. Drahá je protože je tam
        Drahá je protože je tam pístový motor, pokud by toto bylo levné a umožnilo to pokles ceny, poměrně výrazný, pak nevidím problém v tom aby se KGJ začaly objevovat i v běžných domácnostech. Myslím že se ale už cosi malého dělá, nějaký kotel se stirlingovým motorem, nebo tak něco.

Napsat komentář