Porsche na prądzie

W hybrydowej Panamerze stosuje się rozwiązania, których na próżno szukać w najdroższych samochodach klasy wyższej. Chodzi przede wszystkim o sposób napędzania oraz magazynowania energii elektrycznej.
Porsche Panamera S jest pierwszą hybrydową sportową limuzyną typu plug-in, jaka została wprowadzoną do produkcji seryjnej. Aby jednak było możliwe wykonanie tego samochodu, konieczna była współpraca między inżynierami tego koncernu a inżynierami pracującymi po stronie dostawców podzespołów do zbudowania tego samochodu. Przykładem takiego działania może być napęd elektryczny.
W Panamerze silnik elektryczny daje dodatkowe 70 kW macy. Jest to synchroniczny silnik elektryczny o stałym wzbudzeniu. Został zabudowany w module hydrokinetycznego przemiennika momentu w ośmiobiegowej skrzyni automatycznej. Oczywiście skrzynia biegów i silnik elektryczny chłodzony cieczą nie są produkowane przez Porsche. I tak, spośród dostawców tego typu napędów elektrycznych, jak Bosch, Continental czy ZF, okazało się, że Bosch ma do zaoferowania silnik o mocy 70 kW, a nie 34, jak w poprzednim modelu. Moc ta jest osiągana dzięki większemu napięciu zasilania. Ciekawszą cechą nowego silnika elektrycznego jest to, że pasuje on od poprzedniej obudowy skrzyń biegów Aisin bez jakichkolwiek zmian konstrukcyjnych.
Konkurent - firma ZF - ma także w swojej ofercie 8-biegowy automat ze zintegrowanym modułem hybrydowym, jednak jego moc była niewystarczająca, bo wynosiła 40 kW. Skrzynia oferowana przez ZF jest spotykana w modelach hybrydowych Audi, BMW oraz w nowym Volkswagenie Jetta Hybrid.
Akumulatory w pakiecie
Kolejnym komponentem wyróżniającym Porsche Panamera jest pakiet akumulatorów. Tutaj konstruktorzy postawili na wysokie napięcie. Baterie są produkowane w fabryce Boscha w Hildeheim. Bateria akumulatorów składa się z 8 modułów zawierających po 13 ogniw akumulatorowych pracujących w technologii litowo-jonowej. Każdy z modułów ma pojemność 24,5 amperogodziny [Ah], a łącznie ogniwa te dają napięcie na poziomie 384 V. Baterie mają tę właściwość, że mogą nawet przez 10 sekund ciągle oddawać moc na poziomie 120 kW, co jest wartością znacznie wyższą niż może być wykorzystywana przez silnik.
Według Porsche zestaw w pełni naładowanych akumulatorów pozwalać ma na przejechanie do 36 kilometrów tylko na napędzie elektrycznym. Są to wartości, które nie były osiągane przez dotychczas stosowane akumulatory niklowo-wodorkowe (NiMH).
Z wagą pakietu akumulatorów na poziomie 129 kg napędzających silnik elektryczny o mocy 70 kW (310 Nm) osiągany jest współczynnik 0,54 kg/kW, co jest wynikiem lepszym o ponad 100% w stosunku do Porsche Cayenne S, które miało silnik o mocy 34 kW (300 Nm).
W Niemczech, orócz Boscha, swoje akumulatory wytwarza także BMW. Monachijski producent jest posiadaczem spółki Lithium-Ionen-Akkusysteme. Firma ta zaopatruje się w ogniwa u Samsunga, pakietuje z nich całe baterie i dopasowuje do swoich potrzeb - pod względem wydajności elektrycznej oraz umiejscowienia w samochodzie. Inni producenci, tacy jak Continental, Daimler czy Volkswagen, pracują z różnymi dostawcami baterii wysokiego napięcia.
Elektronika sterująca
Napięciem dostarczanym przez akumulatory zarządza falownik oraz przetwornik napięcia stałego (DC/DC). Falownik przekształca stałe napięcie z akumulatorów na trójfazowy prąd zmienny, który jest dostarczany do silnika elektrycznego. W przypadku hamowania i jazdy regeneracyjnej napięcie jest odzyskiwane, a silnik elektryczny zaczyna pracować jak prądnica. Napięcie zmienne jest odwrotnie prostowane przez układ prostownikowy i później kierowane do akumulatorów. 30 minut jazdy regeneracyjnej pozwala na naładowanie akumulatorów w 80%. Napięcie 14 V do zasilania urządzeń wewnętrznych pojazdu jest także pobierane z akumulatorów wysokiego napięcia po przetworzeniu przez przetwornik.
Ciekawostką jest szybkość ładowania, która w przypadku podłączenia kablem do sieci domowej bez przekraczania prądu ładowania na poziomie 10 amperów może być mniejsza niż 4 godziny. W przypadku podłączenia do gniazda siły (400V/16A) prędkość ładowania spada do 2 godzin i 20 minut.
Atrakcyjne parametry
Panamera Hybrid wyposażona jest w silnik V6 o pojemności 3 litrów z doładowaniem. Nominalnie silnik ten osiąga 245 kW (333 KM) mocy i 440 Nm momentu obrotowego. W połączeniu z układem hybrydowym moc jednostki napędowej wzrasta do 306 kV (416 KM), a moment obrotowy osiąga 590 Nm.
Są to dane bardzo atrakcyjne nawet jak na samochód ważący 2,6 tony. Ta moc i moment pozwalają na rozpędzenie samochodu w 5,5 sekundy do setki i osiągnięcie prędkości maksymalnej na poziomie 270 km/h.
Najbardziej imponujące są jednak parametry dotyczące zużycia paliwa. Według producenta w cyklu NEDC samochód zużywa 3,1 litra benzyny na każde 100 km, emitując przy tym 71 gramów CO2 na kilometr. Są to dane typowo laboratoryjne, jednak podczas prezentacji sprawdzano ten samochód na 65-kilometrowym odcinku w Stuttgarcie, poza miastem oraz częściowo na autostradzie, osiągając rzeczywiste zużycie paliwa wynoszące 4,4 litra/100 km. Wersja S bez napędu hybrydowego ma silnik o takiej samej pojemności i układzie cylindrów, jednak jego moc wynosi 420 KM, a moment obrotowy 520 Nm. Hybryda przy cenie rynkowej o ponad 8 tysięcy euro wyższej pali prawie 6 litrów mniej paliwa.
Opracowano na podstawie artykułu z miesięcznika "kfz-betrieb".