Wymiana poglądów nad moją propozycją napędu rekuperatywnego z ośrodkami zajmującymi się napędem hybrydowym nasuwa mi myśl, że patrzymy na zagadnienie oszczędnego napędu pojazdów wychodząc z wyników różnych teoretycznych analiz i odmiennych założeń konstrukcyjnych oraz dokonując różnych ocen racjonalności doboru buforowego (hydraulicznego lub elektrycznego) systemu energetycznego.

Moja praca nad napędem rekuperatywnym datuje się od roku 1974, kiedy w piśmie technicznym „Technika Motoryzacyjna” opublikowałem artykuł „Perspektywa napędu hybrydowego”, w którym przedstawiłem propozycję napędu spalinowo-elektrycznego podobnego do zastosowanego przez Was. Napęd spalinowo-elektryczny z punktu widzenia ogólnej analizy wydaje się najwygodniejszym i daje teoretycznie możliwość rozwoju w powszechnie uważany przez współczesnych ludzi za najbardziej ekologiczny napęd czysto elektryczny.

Analiza problemu ekologiczności napędu elektrycznego doprowadziła mnie do wniosku, że napęd czysto elektryczny jest, co prawda, „lokalnie ekologiczny” (brak hałasu i spalin), ale „globalnie” nie jest ekologiczny ze względu na to, że:

stanowiące zasadniczą część dostawców elektryczności do ładowania akumulatorów elektrownie cieplne emitują spaliny i popiół albo wytwarzają odpady radioaktywne – a więc eliminacja silnika spalinowego z samochodów „przesuwa” jedynie emisję zanieczyszczeń z samochodów do elektrowni
globalna sprawność układu zasilania samochodów elektrycznych (elektrownia – stacje transformatorowe – sieci przesyłowe – ładowarka akumulatorów – akumulator) jest mniejsza od układu napędowego z odzyskiem energii hamowania.

Z tego względu ekologiczność napędu elektrycznego jako docelowego rozwiązania napędu samochodów z punktu widzenia emisji zanieczyszczeń i oszczędności energii, podnoszona często jako kluczowy element oceny napędu samochodowego, nie była dla mnie wiodącym kryterium doboru układu napędowego samochodu. Podczas szczegółowych analiz dotyczących akumulatorów elektrycznych doszedłem do wniosku, że wynikające z praw fizykochemii, niezależne od poziomu techniki w dziedzinie akumulatorów elektrycznych, takie wady tej koncepcji, jak ograniczona moc hamowania odzyskowego, duża jednostkowa masa i kłopotliwa eksploatacja, powodują, że zastosowanie praktyczne jest niezwykle trudne oraz bardzo kosztowne - na co wskazuje również Wasze rozwiązanie – i dlatego uważałem hybrydowy napęd spalinowo - elektryczny za nieperspektywistyczny i nadmiernie kosztowny.

Wiodącym kryterium analizy układu napędowego samochodu jest dla mnie oszczędność paliwa silnika spalinowego układu napędowego samochodu poprzez odzysk energii podczas hamowania oraz minimalizacja emisji zanieczyszczeń poprzez obniżenie mocy i zapewnienie pracy silnika spalinowego w zakresie jego najwyższej sprawności i najniższej emisji zanieczyszczeń. Ważnym kryterium analizy jest uzyskanie takiego rozwiązania konstrukcyjnego, które pozwala na optymalizację ułożenia niezwiązanych kinematycznie elementów układu napędowego w pojeździe w celu uzyskania jak najlepszej funkcjonalności.

Podczas analiz prowadzonych w następnych latach stwierdziłem, że pojawiające się nowe rozwiązania hydrauliki siłowej stwarzają możliwość zastosowania układu spalinowo-hydraulicznego. Te rozwiązania w dziedzinie hydrauliki (możliwość pracy przy ciśnieniach oleju do 60 MPa, pomposilniki o nawrotnym kierunku przepływu oleju itp.) pojawiły się jako rozwiązania handlowe w latach 90’. Zastosowanie tych rozwiązań pozwala myśleć o możliwości uzyskania racjonalnych parametrów eksploatacyjnych hybrydowego układu spalinowo-hydraulicznego POD WARUNKIEM MODYFIKACJI KONCEPCJI NAPĘDU HYBRYDOWEGO POLEGAJĄCEJ NA TYM, ŻE ZOSTANIE ZASTOSOWANA AKUMULACJA MAŁEJ ILOŚCI ENERGII: taki układ, którego zadaniem jest przede wszystkim odzysk (rekuperacja) energii hamowania nazwałem NAPĘDEM REKUPERATYWNYM. Nowe rozwiązania w układzie hydraulicznym pozwalają również na optymalizację ułożenia niezwiązanych kinematycznie elementów układu napędowego poprzez połączenie ich przewodami hydraulicznymi o dowolnej długości.

Napęd rekuperatywny charakteryzuje się dzięki zastosowaniu pomposilników i akumulatorów hydraulicznych pełnym odzyskiem energii hamowania, co pozwala na:

zmniejszenie mocy silnika spalinowego o co najmniej 40…50%
regulację pracy silnika spalinowego w zakresie najwyższej sprawności i najniższej emisji zanieczyszczeń
eliminację hamowania klasycznymi ciernymi hamulcami powodującymi emisję zanieczyszczeń do otoczenia (ścierające się okładziny); hamulce cierne pozostają w samochodzie jako awaryjne, wykorzystywane w przypadku awarii układu napędowego

Podsumowując:

NAPĘD REKUPERATYWNY MA W ZAŁOŻENIU:

pełen odzysk energii podczas hamowania zarówno przeciętnego, jak i awaryjnego, podczas gdy Wasz oraz inne znane mi układy hybrydowe mają w założeniu wynikające z praw fizykochemii obowiązujących akumulatory elektryczne hamowanie częściowo odzyskowe (z mocą hamowania odzyskowego zdeterminowaną przez właściwości akumulatorów elektrycznych).
indywidualny napęd wszystkich kół samochodu ze względu na warunki organizacji przestrzeni ładunkowej i właściwości trakcyjne; Wasz oraz inne znane mi układy hybrydowe mają klasyczny most napędowy napędzany silnikiem za pomocą wału napędowego – jak zwyczajne samochody z napędem spalinowym, co stanowi silne ograniczenie możliwości konstrukcyjnych, które determinowane są kinematycznymi połączeniami w układzie napędu kół.
zastosowanie typowych urządzeń i typowej automatyki w celu ułatwienia eksploatacji; Wasz oraz inne znane mi układy hybrydowe mają wymuszone przez właściwości akumulatorów skomplikowane urządzenia napędu, trudne w eksploatacji akumulatory wyposażone w systemy stabilizacji warunków pracy (np. termostatyzację), przetworniki prądu i nie dopuszczającą do przeładowania oraz nadmiernego prądu ładowania i rozładowania automatykę przepływu energii w układzie.

NAPĘD REKUPERATYWNY NIE MA W ZAŁOŻENIU przekształcenia go w przyszłości w napęd „nie-hybrydowy” poprzez usunięcie silnika spalinowego; w Waszym oraz innych znanych mi układach hybrydowych podkreśla się możliwość pracy układu już teraz jako napędu elektrycznego na krótkich odcinkach jazdy i sugeruje się możliwość przejścia konstrukcji w dalszej przyszłości w napęd czysto elektryczny.

Zastosowanie napędu rekuperatywnego pozwala na umieszczenie układu napędowego zgodnie z obecnie stosowanym systemem instalacji na końcu autobusu miejskiego lub z przodu samochodu osobowego, ale pozwala również na inną organizację elementów układu napędowego w samochodzie poprzez wybór położenia niezwiązanych kinematycznie elementów układu napędowego połączonych przewodami hydraulicznymi o dowolnej długości.

MOŻLIWOŚĆ DOWOLNEJ KONFIGURACJI WYKORZYSTANO PODCZAS REALIZACJI PRZEDPROTOTYPU, GDZIE DO SERYJNIE PRODUKOWANEGO POJAZDU ZAINSTALOWANO NAPĘD REKUPERATYWNY BEZ WPROWADZANIA JAKICHKOLWIEK ZMIAN KONSTRUKCJI NADWOZIA I PODWOZIA DZIĘKI MOŻLIWOŚCI DOWOLNEGO LOKOWANIA ELEMENTÓW UKŁADU.

Przedprototyp zbudowano z dostępnych na rynku elementów wykonując we własnym zakresie jedynie nieznaczne prace modernizacyjne w celu ich dostosowania ich do wymagań realizowanego układu napędowego: budowa pojazdów użytkowych wymagać będzie zastosowania wyspecjalizowanych elementów produkowanych jako warianty urządzeń dostępnych obecnie na rynku.

Wyniki prób przedprototypu pokazują, że przedstawione wyżej założenia zostały w pełni potwierdzone