Myšlenka, že by se auto při jízdě dobíjelo větrem, na první dobrou připomíná spíše nějakou internetovou debatu než reálný vývoj automobilky. Jenže automobilky Hyundai a Kia si skutečně nechaly patentovat systém, který počítá s využitím proudícího vzduchu k výrobě elektrické energie. Nemá jít ale o „kouzelné“ řešení, které by elektromobil samo dobíjelo a obcházelo fyzikální zákony. Patent je mnohem opatrnější a střízlivější.
Základní nápad stojí na malé větrné turbíně, respektive generátoru, který by byl umístěn v přední části vozu. Vzduch by k němu proudil přes masku nebo otvor v nárazníku, ale jen v okamžiku, kdy by to dávalo smysl, zachovány by tak byly aktivní lamely, které už dnes (nejen) elektromobily používají. Turbína by tak nepracovala pořád, protože při vyšších rychlostech by její provoz znamenal také vyšší aerodynamický odpor, což by mohlo spolykat mnohem víc energie, než kolik by se jí podařilo získat zpět.
Aktivní maska má rozhodovat, kdy se vzduch vyplatí využít
Patent tak popisuje systém s aktivními lamelami v přední masce nebo v nárazníku. Pokud řídicí jednotka vyhodnotí vhodné podmínky, lamely se otevřou a vzduch k turbíně začne proudit. Ta pak roztočí rotor generátoru a vyrobená energie může putovat do pomocné nebo hlavní baterie vozu.
Když ale rychlost stoupne a otevřená maska by zhoršovala aerodynamiku, lamely se zavřou. Auto se pak chová jako běžný vůz s aktivní aerodynamikou, kde se přední otvory uzavírají hlavně kvůli nižšímu odporu vzduchu. Hyundai a Kia tedy nepočítají s tím, že by tato turbína pracovala za všech okolností. Systém má hledat rovnováhu mezi tím, co dokáže vyrobit, a tím, kolik energie by navíc stálo překonávání odporu vzduchu.
Zajímavá je i takzvaná přechodová oblast mezi nízkou a vyšší rychlostí. Patent počítá s tím, že by se lamely neměly při každé malé změně rychlosti neustále otevírat a zavírat. Pokud je přínos výroby elektřiny a ztráta kvůli odporu vzduchu přibližně vyrovnaná, systém má ponechat masku v předchozí poloze. Tím se má zabránit zbytečnému přepínání a dalším energetickým ztrátám.
Největší smysl může dávat při nižší rychlosti
Celý nápad je postaven hlavně na situacích, kdy odpor vzduchu ještě není pro spotřebu auta rozhodující. Při pomalejší jízdě může mít proudění vzduchu přes otevřenou část masky větší šanci přinést alespoň částečný energetický zisk. Neznamená to, že by se tím z elektromobilu stal vůz s neomezeným dojezdem. Spíše má jít o doplňkový zdroj energie, který by mohl pomáhat v konkrétních režimech.
Hyundai chce oklamat řidiče. A možná přesně to sportovní elektromobily potřebují
Patent zmiňuje také možnost využití při plachtění nebo brzdění. V takovém případě by turbína mohla doplnit klasickou rekuperaci. Otevřená přední část vozu navíc při brzdění zvyšuje odpor vzduchu, což může samo o sobě pomoci zpomalování. Zda by byl výsledný přínos v sériovém autě dostatečně zajímavý, je ale otázka až pro reálné testy.
Ještě jiný scénář se týká stojícího auta. Pokud by vůz parkoval na větrném místě, otevřené lamely by mohly nechat vzduch proudit přes turbínu i bez pohybu auta. Generátor by pak teoreticky mohl pomalu dobíjet akumulátor. Ani tady ale nejde čekat velké výkony, spíše drobné přilepšení pro palubní elektroniku nebo udržování stavu baterie.
Elektromobily nejsou jediným možným využitím
Přestože se takový patent automaticky spojuje hlavně s elektromobily, jeho využití může být širší. U elektrického auta by vyrobená energie mohla směřovat do hlavní baterie nebo do pomocného akumulátoru. Smysl by to dávalo především v režimech, kdy se systém spustí bez výrazného zhoršení aerodynamiky.
U hybridů by podobné řešení mohlo pomáhat dobíjet trakční baterii. V ideálním případě by tím vůz mohl častěji využívat elektromotor při nízkých rychlostech a spalovací motor by mohl pracovat v efektivnějším režimu. Patent pracuje i s možností použití u aut se spalovacím motorem, kde by generátor mohl částečně pomáhat s výrobou elektřiny pro palubní systémy. Tím by se o něco snížila zátěž alternátoru.
Důležité je ale držet očekávání při zemi. Větrná turbína v nárazníku nezískává energii z ničeho. Pokud ji roztáčí vzduch vznikající pohybem auta, část energie vždy souvisí s tím, že vůz jede a překonává odpor. Přínos může nastat jen tehdy, když řídicí systém najde režim, ve kterém výroba elektřiny převáží nad ztrátami.
Patent ještě neznamená, že se turbína objeví v sériovém autě
Automobilky si patentují mnoho technických řešení, z nichž se do výroby dostane jen část. Stejné je to i v tomto případě. Patent ukazuje, že Hyundai a Kia nad podobným systémem přemýšlejí, ale sám o sobě neříká, že se větrná turbína v nárazníku objeví v některém z chystaných modelů.
Přesto jde o zajímavý příklad toho, kam se může ubírat hledání dalších drobných úspor. Moderní auta už neřeší jen samotný pohon, ale také každý detail proudění vzduchu, chlazení, rekuperace a spotřeby palubních systémů. Větrná turbína v předním nárazníku proto nepůsobí jako jednoduchá odpověď na dojezd elektromobilů. Spíše ukazuje, že automobilky zkoušejí i nápady, které na první pohled vypadají zvláštně, ale při správném řízení mohou mít v určitých podmínkách technické opodstatnění.
Zdroj: startstop.sk, carbuzz.com, eureka.patsnap.com