Kada je reč o održivim pogonskim sistemima, Porsche je jedan od proizvođača koji žele da pokriju sve niše.
Pored električnog Taycana i proizvodnje sintetičkog goriva, marka iz Cufenhauzena takođe radi pomalo inkognito na konvertovanju motora SUS u smislu korišćenja vodonika umesto fosilnih goriva.
Porsche je već sada ostvaren proizvođač električnih automobila zahvaljujući velikom uspehu Taycana. Prvi performantni elektromobil iz Cufenhauzena je dokazao svoje vrednosti na trkačkim stazama kako na domaćem tlu, tako i van zemlje. Međutim, u Porscheu u isto vreme više veruju u motore s unutrašnjim sagorevanjem nego mnogi drugi. Upravo iz tog razloga Porsche stavlja ulog na sintetička goriva, koja su poput benzina, ali dobijena iz obnovljivih sirovina. Slično Toyoti, Porsche takođe radi na modifikaciji konvencionalnih motora, tako da kao gorivo mogu da koriste vodonik.
Problem s agregatima koji troše ovaj gas je niska specifična izlazna snaga od oko 50 kW po litru zapremine. Ovo je sasvim u redu za velike kamionske motore, poput onih na kojima radi Cummins, ali nije pogodno za upotrebu u putničkim automobilima, da ne govorimo o sportskim. Zbog toga Porsche radi na motoru s unutrašnjim sagorevanjem sa značajnom višom specifičnom izlaznom snagom, koji bi pogonio najzahtevnija performantnija vozila budućnosti.
„Razvili smo vodonični motor SUS kao konceptnu studiju, koji za cilj ima ostvarivanje pariteta u snazi i maksimalnom obrtnom momentu s aktuelnim visokoperformantnim benzinskim motorima“, kaže Vinćenco Bevilakva, viši ekpert za simulaciju motora u Porsche Engineeringu. „Početna tačka u okviru naše studije je bio postojeći 4,0-litarski V8 benzinac, ili možda preciznije, njegov digitalni skup podataka, budući da smo kompletnu studiju sproveli praktično koristeći simulacije performansi motora.“
Porsche je iskoristio viši kompresioni odnos i specifično sagorevanje vodonika da bi povećao specifičnu izlaznu snagu. I dalje, esencijalni deo je činio novi sistem turbopunjenja, budući da je motorima na vodonik potrebno dvostruko veća vazdušna masa nego benzinskim ekvivalentima. Nažalost, temperatura izduvnih gasova je u ovom slučaju mnogo niža, što rezultira nedostatkom energije za pokretanje turbine. Ovoj diskrepanci je potreban novi pristup što se rešenja tiče, tako da je Porsche zamislio četiri alternativne solucije na planu turbopunjenja.
Svi sistemi se sastoje od nekoliko turbopunjača s električnom asistencijom, gde su neki iskombinovani s dodatnom kontrolom rada ventila u okviru vazdušnog sistema ili elektropokretanim kompresorima. Svaki sistem ima svoje prednosti i mane, tako da je neophodno doći do ispravnog kompromisa, u zavisnosti od zahteva vezanih za profil motora.
Što se tiče studije, Porsche je odabrao sistem turbopunjenja s dva uzastopna kompresora. Ovu postavku karakteriše koaksijalni aranžman dve faze kompresora koje pokreće turbina ili prateći elektromotor, koristeći zajedničku osovinu. Vazduh u sistemu teče kroz prvi kompresor, hladi se u međuhladnjaku, a zatim se ponovo sabija u drugoj fazi.
Koristeći ovaj sistem, Porscheova virtuelna vodonična mašina isporučuje ukupno 440 kW (598 ks), što je u ravni s originalim benzinskim motorom. Instaliran u virtuelno performantno vozilo ukupne mase 2.650 kilograma, ovaj agregat ostvaruje vreme kruga na Nirburgringu za 8 minuta, 20 sekundi. Najbolji deo tek sledi, jer su dotične performanse ostvarive bez bilo kakve emisije štetnih gasova, ugljovodonika, čađi ili ugljen-monoksida. Jedino što se donekle oslobađa su azotni oksidi. U Porscheu smatraju da mogu da optimizuju sagorevanje u cilju ograničavanja emisije NOx, na nivo koji je u skladu s Euro 7 standardima, i to čak bez tretmana proizvoda sagorevanja. Međutim, isto smo čuli pre nekoliko godina vezano za Volkswagenove (i Porscheove) dizel motore, tako da nećemo ništa da sudimo dok ne vidimo gotov proizvod.U svakom slučaju, problem je rešiv.
Vodonični motor ne bi trebalo da bude isključivo čist, već i visokoefikasan, zahvaljujući svojoj siromašnoj smeši. U Porscheu takođe kažu da su troškovi vezani za ovu jedinicu uporedivi s onim koje iziskuju slični benzinki motori. Sistem turbopunjenja i neke mehaničke komponente, mogli bi da budu složeniji, a samim tim i skuplji. Ipak, odsustvo sistema tretmana izduvnih gasova kompenzuje tu razliku.
Ako se pitate kada bi takav pogonski sklop mogao da se nađe u serijskom sportskom automobilu, nema zacrtanog roka. Možda nikada ni neće ući u proizvodnju u trenutnoj formi, ali u Porschu ističu da to nije njihov cilj. Umesto toga, inženjeri nemačke marke žele da istraže tehnički potencijal takvog alternativnog pogona i steknu dragocen uvid u visokoperformantne vodonične motore.
Izvor: Decarbonization Center
Priredio: Pavle Barta
