Velké množství energie uvolněné spalováním uvnitř válců opouští motor bez užitku v podobě tepla. Na to se nyní zaměřili vývojáři.
Ve snaze snižovat spotřebu paliva, a tím i emise, se nyní vývojáři zaměřují na vývoj zařízení schopných využívat teplo z výfukových plynů. I u těch nejúčinnějších spalovacích motorů totiž přichází zhruba 60 % energie získané z paliva vniveč.
Polovina této nevyužité energie odchází z motoru v podobě horkých výfukových plynů, druhou polovinu tepla pohltí chladicí soustava motoru. Mezi vyvíjená zařízení, která mají tuto nelichotivou bilanci vylepšit, patří mimo jiné takzvaný turbosteamer a termoelektrický generátor.
Návrat parních strojů
Turbosteamer je založen na stejném principu jako parní stroj, případně tepelná elektrárna. První prototyp turbosteameru představený značkou BMW v prosinci 2005 byl parním strojem používaným k mechanickému pohonu klikového hřídele. Současná vývojová varianta je však menší a jednodušší a slouží k výrobě elektrické energie.
Ke své činnosti využívá pouze jeden vysokoteplotní okruh (původní verze měla okruhy dva – vysokoteplotní a nízkoteplotní). Výměník tepla v něm přebírá teplo od výfukových plynů, jímž je ohřívána kapalina udržovaná pod vysokým tlakem. Vznikající pára pak pohání expanzní turbínu, která vyrábí elektrickou energii.
Celý systém bude v sériovém provedení vážit jen 10 až 15 kilogramů a bude schopen pokrývat veškerou spotřebu elektrické energie během jízdy mimo město. Průměrná spotřeba paliva na delších cestách má poklesnout až o 10 %.
Tento systém se již zkouší v prototypu sedanu řady 5 a v sériové výrobě by se mohl objevit již v letech 2013 až 2015.
„Kosmická technologie“ míří do aut
Termoelektrický generátor přeměňuje teplo na elektrický proud přímo a jedná se o zdokonalenou techniku používanou agenturou NASA pro umělé družice. Princip činnosti spočívá ve vzniku elektrického napětí mezi dvěma termoelektrickými polovodiči s rozdílnými teplotami.
V posledních letech se podařilo výrazně zvýšit účinnost tohoto zařízení. První systém pro automobilové aplikace podával v roce 2008 výkon 200 W, ale dnes je to již trojnásobek a v blízké budoucnosti bude termoelektrický generátor schopen dodávat z výfukových plynů výkon 1 kW.
Další možností je integrace tohoto systému do chladiče EGR, která má kromě výkonu 250 W přinést 2% snížení spotřeby paliva a emisí. Cílem je dosáhnout úspory až 5 %.
