Obiectivele tehnologiei dezvoltate de Bosch împreună cu PSA Peugeot Citroën au fost clare: asigurarea unui sistem de propulsie hidraulică hibridă care va reduce în mod semnificativ consumul de carburant şi emisiile de CO2 în cazul autovehiculelor compacte. Sistemul este compatibil şi cu autoturismele din alte segmente, precum şi cu camioanele uşoare pentru transportul de marfă în oraşe. Mai mult, sistemul hibrid utilizează energia care, în condiţii normale, ar fi irosită. Acest ansamblu mecanic-hidraulic asigură un sistem de propulsie hibridă low-cost, solid şi uşor de reparat. Mai mult, acest sistem nu necesită o infrastructură specializată, lucru care îi permite să fie utilizat la scară largă, la nivel global.
Hibridul hidraulic este proiectat pentru a permite un efect de amplificare care ar fi asigurat, în mod normal, doar de sistemele complexe de propulsie electrică. În acest caz, un motor obişnuit cu ardere internă în combinaţie cu unităţile hidraulice şi cu un acumulator de presiune cu azot asigură o amplificare scurtă a acceleraţiei. Sistemul hibrid poate susţine motoarele cu aprindere prin scânteie şi pe cele diesel la gamele de turaţii în care nu funcţionează la un nivel optim de eficienţă.
Conceptul power-split asigură mai multe posibilităţi de propulsie. Pentru călătoriile scurte, energia stocată poate fi utilizată pentru o funcţionare exclusiv pe bază de putere generată hidraulic, motorul cu ardere internă rămânând inactiv, iar autovehiculul neproducând emisii. Pentru călătoriile mai lungi sau când vitezele cu care se conduce sunt mai ridicate, forţa de acceleraţie este asigurată de motorul cu ardere internă.
Alternativ, cele două tipuri de propulsie pot fi combinate. În această situaţie, energia stocată în sistemul hidraulic şi carburantul ars în motorul cu ardere internă asigură împreună deplasarea autovehiculului şi oferă un efect de amplificare pe termen scurt.
Mai mult, sistemul hibrid utilizează energia care, în condiţii normale, ar fi irosită. La frânare, de exemplu, acumulatorul hidraulic este alimentat rapid: energia cinetică acumulată în timpul frânării este transformată în energie hidraulică şi stocată în acumulatorul de presiune. În mod normal, această energie ar fi pierdută, transformându-se în căldură la nivelul garniturilor de frecare ale frânelor. Avantajele sistemului de propulsie hibridă sunt la fel de evidente atunci când autovehiculul se deplasează cu o viteză constantă. În această situaţie, motorul poate funcţiona la o gamă de turaţii eficientă, alimentând în acelaşi timp acumulatorul de energie hidraulică.
Pentru Bosch şi PSA Peugeot Citroën, tehnologia hibrid hidraulic are un potenţial enorm. În noul ciclu european de conducere, noua tehnologie are capacitatea de a reduce consumul de carburant cu până la 30 la sută, comparativ cu un motor cu ardere internă obişnuit. În cazul conducerii exclusiv în mediul urban, acest procent creşte până la 45 la sută. Drept urmare, autonomia unui autovehicul compact poate creşte considerabil la utilizarea acestui sistem de propulsie alternativă. Optimizarea eficienţei se datorează configurării atente a celor două componente de propulsie.
Descrierea tehnică detaliată a funcţionării
Pe lângă motorul cu ardere internă obişnuit, un sistem de propulsie hidraulică hibridă include şi un acumulator de presiune şi un rezervor. Unităţile hidraulice comprimă o pernă de gaz cu ajutorul fluidului hidraulic. Fluidul şi gazul sunt depozitate separat. Perna de gaz stochează energia prin intermediul gazului comprimat, într-un mod asemănător unui arc spiralat. În acest moment, presiunea din sistem este de peste 300 de bari. Cantitatea de energie care poate fi stocată în acumulatorul de presiune depinde de dimensiunea sistemului. Odată ce presiunea din acumulator este eliberată, sistemul funcţionează în sens invers. Gazul se extinde din nou, acţionând cu o forţă de compresie asupra fluidului hidraulic şi activând un motor hidraulic. Acest motor preia energia stocată şi o furnizează din nou autovehiculului, prin intermediul transmisiei.
Chiar dacă acumulatorul de presiune are capacitatea şi autonomia mai mici decât acumulatorii litiu-ion ai autovehiculelor electrice, încărcarea acestuia este mult mai rapidă şi poate utiliza mai eficient energia suplimentară furnizată de motorul cu ardere internă.
