Mercedes-Benz rozwija technologie, które mają znaleźć zastosowanie w kolejnych samochodach seryjnych. Wśród nich jest nowy silnik benzynowy z elektryczną turbosprężarką, wykorzystującą rozwiązania znane z Formuły 1, a także akumulator ze stałym elektrolitem. Ten drugi pozwolił samochodowi badawczemu EQS pokonać 1205 km bez ładowania. Nie wszystkie przedstawione rozwiązania są jednak gotowe do produkcji seryjnej.
Elektryczna turbosprężarka inspirowana Formułą 1
Jednym z rozwiązań przedstawionych przez Mercedesa jest nowy silnik benzynowy M 252 LS o pojemności 1,5 litra. W jego konstrukcji zastosowano elektryczną turbosprężarkę, której działanie nawiązuje do technologii rozwijanych wcześniej w Formule 1.
W klasycznym układzie turbosprężarka wykorzystuje energię spalin do napędzania wirnika sprężarki. Problemem pozostaje jednak opóźnienie reakcji na dodanie gazu, szczególnie przy niskich obrotach silnika. Elektryczne wspomaganie pozwala ograniczyć to zjawisko, ponieważ wirnik może być rozpędzany niezależnie od ilości spalin przepływających przez układ. Dzięki temu silnik powinien szybciej reagować na polecenia kierowcy.
W rozwiązaniu Mercedesa zastosowano silnik elektryczny o mocy 5 kW, zasilany z instalacji 48 V. Układ może również odzyskiwać energię z gazów wydechowych, osiągając moc do 2 kW. To pozwala wykorzystać część energii, która w tradycyjnych konstrukcjach jest tracona.
Mercedes deklaruje, iż nowa technologia poprawia reakcję jednostki napędowej w szerokim zakresie obrotów. Nie chodzi więc wyłącznie o uzyskanie wysokiej mocy maksymalnej, ale także o ograniczenie opóźnienia przy przyspieszaniu.
Nowy silnik M 252 LS trafi do samochodów Mercedesa
Elektryczna turbosprężarka jest częścią nowej jednostki M 252 LS. Mercedes podaje, iż silnik osiąga moc 170 kW, a dodatkowe 23 kW zapewnia układ elektryczny. Konstrukcja ma poprawiać nie tylko osiągi, ale również efektywność i ograniczać emisję.
Według danych producenta nowy układ pozwala obniżyć emisję CO₂ o około 17 proc. w porównaniu z jednostką poprzedniej generacji. W konstrukcji zastosowano również dwa dodatkowe wałki wyrównoważające typu Lanchester, których zadaniem jest ograniczenie drgań i poprawa kultury pracy.
Przykładem możliwości nowego napędu jest Mercedes-Benz GLB 250. Producent deklaruje, iż samochód przyspiesza do 100 km/h o około 0,1 sekundy szybciej niż GLB 250 poprzedniej generacji wyposażony w silnik M 260. Różnica jest niewielka, ale pokazuje, iż rozwój jednostek napędowych nie musi oznaczać wyłącznie zwiększania mocy.
Mercedes EQS przejechał 1205 km bez ładowania
Drugim kierunkiem rozwoju są akumulatory ze stałym elektrolitem. Mercedes pracuje nad takimi ogniwami we współpracy z firmą Factorial Energy. W przeciwieństwie do stosowanych w tej chwili akumulatorów litowo-jonowych, w których elektrolit ma postać ciekłą, w tej konstrukcji wykorzystuje się elektrolit stały.
Potencjalne korzyści obejmują większą gęstość energii, możliwość zmniejszenia masy akumulatora i poprawę bezpieczeństwa. Technologia wymaga jednak dalszych prac, zanim będzie można ją szerzej zastosować w samochodach produkowanych seryjnie.
Mercedes sprawdził jej możliwości w samochodzie badawczym EQS. Podczas jednej z prób pojazd pokonał trasę ze Stuttgartu do Malmö, przejeżdżając łącznie 1205 km bez ładowania. Trzeba jednak pamiętać, iż był to samochód testowy, a wynik dotyczy konkretnej próby. Nie oznacza to, iż seryjny EQS dostępny w salonach oferuje w tej chwili taki zasięg.
Nowe chemie ogniw mają zwiększyć zasięg elektryków
Mercedes pracuje również nad kolejnymi rodzajami ogniw trakcyjnych. Wśród rozwiązań wymienianych przez producenta znajdują się chemie LMO/NMC oraz LNMO. Szczególnie ta druga może okazać się interesująca z punktu widzenia przyszłych samochodów elektrycznych.
Według deklaracji Mercedesa ogniwa LNMO mogą zapewnić choćby o 30 proc. większy zasięg niż akumulatory LFP przy podobnej masie i objętości. To potencjalnie istotna różnica, zwłaszcza iż producenci samochodów elektrycznych muszą jednocześnie pracować nad zwiększaniem zasięgu, ograniczaniem masy i kosztów produkcji.
Na razie są to jednak kierunki rozwoju technologii, a nie zapowiedź natychmiastowego wprowadzenia nowych akumulatorów do wszystkich modeli marki.
Mercedes rozwija silniki spalinowe, hybrydy i elektryki
Przedstawione rozwiązania pokazują, iż Mercedes nie koncentruje się wyłącznie na samochodach elektrycznych. Producent rozwija równolegle jednostki spalinowe, układy hybrydowe i napędy elektryczne. istotną rolę odgrywa przy tym modułowa konstrukcja, która ma ułatwić wykorzystanie poszczególnych rozwiązań w różnych modelach i segmentach.
Wśród planowanych technologii znajduje się również nowa generacja elektrycznego układu napędowego EDU 2.0 z instalacją 800 V. Mercedes zapowiada także wprowadzenie ponad 40 nowych modeli do końca 2027 roku.
Rozwiązania rozwijane w Formule 1 mogą więc trafiać do samochodów drogowych, ale nie oznacza to, iż każdy nowy model otrzyma technologię znaną z torów wyścigowych. Elektryczna turbosprężarka jest przykładem konkretnego zastosowania, natomiast akumulator ze stałym elektrolitem i nowe chemie ogniw pozostają na etapie rozwoju i testów.
