Na tegorocznym, 77 Salon de l’Automobiles w Genewie Kia Motors prezentuje specjalną wersję samochodu Kia Rio Hybryd, stworzoną w ramach koreańskiego programu badawczo-rozwojowego pojazdów o napędzie spalinowo-elektrycznym (hybrydowym).
Europejska premiera Kia Rio Hybryd ma ścisły związek z niedawnym komunikatem o realizacji przez firmy Kia Motors i Huyndai zamówienia koreańskiego Ministerstwa Ochrony Środowiska na dostawę 3390 pojazdów o napędzie hybrydowym w ciągu najbliższych dwóch lat. Jest to część narodowego programu praktycznego testowania i wdrażania napędów alternatywnych w bliskiej już przyszłości.
Rozbudowa floty pojazdów testowych o napędzie hybrydowym oznacza włączenie obu firm w jeden z największych światowych programów rozwoju nowych technologii i należy do pakietu przedsięwzięć badawczo-rozwojowych Kia prowadzących do uruchomienia seryjnej produkcji pojazdów przyjaznych dla środowiska naturalnego już w roku 2010.
KIA Rio Hybryd
Samochód osobowy Kia Rio Hybryd biorący udział w programie testowym wyposażony jest w unikalny zespół napędowy, składający się z silnika benzynowego o pojemności 1,4 litra, synchronicznego silnika elektrycznego na prąd zmienny o mocy 12 kW i momencie obrotowym 95 Nm oraz bezstopniowej skrzyni biegów CVT.
Silnik benzynowy Alpha II z układem zmiennych faz rozrządu CVVT ma moc 90 KM i rozwija moment obrotowy 126 Nm. Silnik elektryczny o magnesach trwałych umieszczony jest pomiędzy jego kołem zamachowym a skrzynią przekładniową i wspomaga jednostkę spalinową w trakcie ruszania z miejsca, przyspieszania i pokonywania wzniesień. Podczas spokojnej jazdy silnik elektryczny nie pracuje, a w czasie hamowania działa jako generator prądu (odzyskując energię hamowania) i doładowuje baterię akumulatorów Ni/MH o napięciu 144V.
Sterowaniem pracą zespołu napędowego zajmuje się komputer pokładowy, który m.in. wyłącza oba silniki podczas trwającego dłużej niż kilka sekund postoju i uruchamia je automatycznie.
Po raz pierwszy w samochodzie marki KIA zastosowano bezstopniową skrzynię biegów CVT. Ten rodzaj przekładni posiada nieskończoną liczbę przełożeń zmienianych w sposób całkowicie płynny i umożliwia optymalne wykorzystanie mocy oddawanej przez zespół napędowy.
Kia Rio Hybryd przyspiesza od 0 do 100 km/h w czasie 12,2 sekund i osiąga prędkość maksymalną 180 km/h – przy średnim zużyciu 5,29 l benzyny na 100 km. W porównaniu ze "zwykłą" Kia Rio poziom emisji szkodliwych składników spalin został zredukowany o 37% a zużycie paliwa spadło o 44%. Emisja CO2 wynosi 126 g/kilometr.
W celu obniżenia zapotrzebowania na moc i zużycia paliwa zastosowano szereg komponentów z lekkich materiałów – m.in. pokrywę silnika i bagażnika oraz szkielety przednich foteli wykonano z aluminium a koła z lekkiego stopu, zastosowano ogumienie o niskim współczynniku tarcia oraz elektryczne (a nie hydrauliczne) wspomaganie przekładni kierowniczej. Efektem jest zmniejszenie masy Rio Hybryd o 220 kg – czyli o 23% w porównaniu ze standardową konstrukcją stalową.
Ośrodek badawczy ETRC
Otwarty pod koniec 2005 roku ośrodek badawczy Technologii Ekologicznych Hyundai-Kia (ETRC) jest jedyną w swoim rodzaju instytucją poświęconą intensywnemu rozwojowi przyjaznych dla środowiska naturalnego, bardziej "zielonych" środków transportu. ETRC jest jednym z pięciu ośrodków R&D pracujących dla Kia na całym świecie – które dysponują rocznym budżetem w wysokości około 3 mld € (ok. 5-6% rocznych wpływów koncernu) i łącznie zatrudniają ponad 10.000 osób.
Ośrodek ETRC zajmuje powierzchnię nieco ponad 3 hektarów w koreańskim mieście Yongin i jest sam w sobie wyrazem świadomości przyjaznej naturze. Zastosowano w nim dwuwarstwowe ściany tworzące efekt cieplarniany w zimie i naturalnego przewietrzania w lecie oraz geotermiczny system ogrzewania. Otwarta architektura obiektów sprzyja maksymalnemu dostępowi światła naturalnego.
Najnowocześniejsze wyposażenie laboratoriów Yongin obejmuje m.in. stację tankowania wodoru pod ciśnieniem 700 bar, stanowiska testowe ogniw paliwowych, komory wymrażania i wygrzewania, urządzenia badawcze dla obniżenia emisji spalin oraz zrobotyzowany zakład demontażu i recyklingu pojazdów.
To właśnie w ośrodkach Yongin oraz Namyang powstały pojazdy Kia Sportage drugiej generacji napędzane ogniwami paliwowymi (pokazane na Salonie Samochodowym w Paryżu 2004) a także flotowe programy testowe pojazdów z napędem alternatywnym w Korei i w USA. W najnowszych wersjach "wodorowych" Sportage zastosowano ogniwa paliwowe zdolne do normalnego działania w temperaturach zimowych – do minus 200C.
Materiały, procesy i tematy badawcze
Istotnym elementem filozofii Kia jest szeroko pojęte zagadnienie zmian klimatycznych na naszej planecie, czego wyrazem są różnorodne programy ochrony środowiska naturalnego i oszczędzania nieodnawialnych źródeł energii. Jedną z realnych dróg w kierunku tworzenia przyjaznych otoczeniu środków transportu są pojazdy z napędem hybrydowym lub wykorzystujące energię ogniw paliwowych.
To właśnie pracownicy ośrodków Yongin i Namyang stoją za programami badawczo-rozwojowymi w zakresie pojazdów energooszczędnych o niskiej emisji spalin, konstrukcji z lekkich stopów i metali oraz doskonalenia procesów wytwarzania komponentów.
W ramach programu obniżania emisji spalin badane są katalizatory o ultra-wysokich temperaturach pracy, zdwojone układy wydechowe podnoszące skuteczność katalizatorów już w momencie rozruchu silnika, specjalne układy chłodnicze eliminujące ozon z otaczającego powietrza oraz systemy filtracji spalin silników wysokoprężnych. Już w roku 2010 Kia dysponować będzie przemysłowym systemem katalizacji spalin dla silników Diesla, obniżającym emisję tlenków azotu NOx o 90%.
Program konstrukcji lekkich obejmuje studia nad zastosowaniem materiałów alternatywnych, a więc zamiast stali zwykłej – stali o dużej wytrzymałości, stopów aluminium lub magnezu, a także uproszczenie tych konstrukcji tak, by pojazdy przyszłości mogły składać się z mniejszej ilości nieskomplikowanych komponentów. Znaczny potencjał w tym zakresie posiadają nadające się do recyklingu stopy aluminiowe, które dzięki nowej metodzie zgrzewania opracowanej przez Kia osiągają 150% wytrzymałości zgrzein dla stali konwencjonalnej.
Chociaż w przyszłych konstrukcjach znaczenie aluminium, magnezu i tworzyw sztucznych odgrywać będzie coraz większą rolę – jeszcze przez pewien czas w samochodach produkcji masowej dominować będą elementy stalowe. Elementy ze stali o dużej wytrzymałości są o 25% "mocniejsze" niż ze stali tradycyjnej – przy 10-procentowej redukcji masy własnej. Stal o dużej wytrzymałości jest stosowana w samochodach marki Kia od roku 2006, a jej udział w konstrukcji elementów karoserii wzrośnie do ponad 70% w przeciągu pięciu najbliższych lat.
