A hibridek forradalma – a kutatás és fejlesztés évei

Első hibrid teherautóját 2011 júniusában adta át egy ügyfelének a Volvo Trucks. Mostanra már több mint 50 Volvo FE Hybrid áll alkalmazásban. Ezen teherautók elkészítését többéves kutatás és fejlesztés előzte meg, a Volvo Trucks hibrid technológiája most ígéretes jövő előtt áll.

Volvo Trucks hibrid hajtáslánc.

A Volvo Group már 1985-ben elkezdte a hibrid hajtásláncok vizsgálatát, ám a fejlesztés igazán nagy erőkkel 2005-ben indult meg.

Ahhoz, hogy teljesen megérthessük a Volvo FE Hybrid jelentőségét, meg kell ismernünk a projekt során lefolytatott kutatási és fejlesztési munka alaposságát. A köztudatban elterjedt elképzelésekkel szemben a villanymotorok alkalmazása nem új koncepció, a Volvo Group már 1985-ben elkezdte a hibrid hajtásláncok vizsgálatát. Ezek a projektek azonban sosem jutottak tovább prototípusoknál és bemutató modelleknél.

Anders Kroon.

Anders Kroon, energiahatékonysági és környezetvédelmi alelnök, Volvo Trucks.

„Ezek a projektek akkoriban sokkal inkább egyfajta biztosítást jelentettek arra az esetre, ha nem tudnánk teljesíteni az elkövetkező károsanyag-kibocsátási előírásokat” – mondja Anders Kroon, a Volvo Trucks energiahatékonysági és környezetvédelmi alelnöke, aki már egy évtizede részt vesz a hibrid projektben. „Egyáltalán nem tartották szem előtti a piaci pénzügyi szempontokat, illetve a termék kereskedelmi életképességét.” 

Mindez gyökeresen megváltozott 2001-ben, amikor Kroont felkérték, hogy kezdeményezzen egy tanulmányt a jövő üzemanyagairól, amely ijesztő eredményekre jutott.

„Egyértelműen kiderült, hogy a könnyen hozzáférhető olaj korszaka nemcsak, hogy véget érhet, de ez hamarosan be is fog következni” – emlékszik vissza. „Meglehetősen hamar felismertük, hogy alternatívák szükségesek a fosszilis üzemanyagokkal szemben, és korán kellett cselekednünk ahhoz, hogy felkészüljünk.” 

2002-től, miután úgy döntöttek, hogy az elektromosság a leginkább életképes alternatív energiaforrás, amely magas hatásfok mellett alakítható mechanikus energiává, Anders Kroon és csapata elkezdtek különböző kombinált elektromos és belső égésű gépezeteket vizsgálni, ami a párhuzamos hibrid rendszer fejlesztéséhez vezette őket. A fejlesztőcsapat a svéd kormány és az Amerikai Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának támogatásának, valamint a Volvo Group forrásainak köszönhetően megépíthetett egy párhuzamos hibrid rendszert, amely 2005 végére készen állt a bemutatásra. 

Alapvetően már rendelkezésünkre áll a technológia – csak a tökéletesítésén dolgozunk.

Mats Alaküla, globális fejlett mérnöki tervezés, Volvo Trucks

Ezután következett a fontos fordulópont: a hibrid belső bemutatása után Leif Johansson, a Volvo Csoport akkori vezérigazgatója nyilvános nyilatkozatot tett, azt ígérve, hogy a Volvo Csoport három éven belül bevezet egy hibrid hajtásláncot.

Miguel Hallgren.

Miguel Hallgren, a termékjellemzők menedzsere, Volvo Trucks.

„Csupán három éve dolgoztunk ezen, és nem volt hivatalos szervezetünk” – mondja Kroon. „Szorított az idő, hogy minél több szaktudást gyűjtsünk össze. De két és fél év múlva előálltunk egy gyártásra kész hajtáslánccal.”

Erőfeszítéseik eredményeként a Volvo Trucks 2009-ben hivatalosan is bemutathatta a Volvo FE Hybridet. Az első járművet 2011 júniusában adták át a megrendelőjének, és cikkünk születésének pillanatában már több mint 50 hibrid áll alkalmazásban. 

„Ez az üzleti alkalmazásra alkalmas legnagyobb sorozatgyártású hibrid teherautó” – mondja Miguel Hallgren, a Volvo Trucks termékigény igazgatója. „A Volvo Trucks előtt a világ egyik gyártója sem kínált 26 tonnás teherautót hibrid hajtáslánccal.”

A Volvo FE Hybrid csupán elektromos motorját használva csendesen közlekedhet. Ha a jármű túllépi a 20 km/h-s sebességet, működésbe lép a dízelmotor, miközben az automatizált sebességváltó a két erőforrás közötti optimális egyensúly biztosításával segít a kis hatékonyságú üzemállapotok elkerülésében. A fékezéskor keletkező energia az akkumulátor töltésére fordítható, ami minimálisra csökkenti az energiaveszteséget.

Mivel kis sebességnél nem fogyaszt üzemanyagot, és a rekuperált fékenergiára is támaszkodhat, a Volvo FE Hybrid gyakori megállásokkal és leállásokkal járó alkalmazásokra a legalkalmasabb. Ebből következően a legjelentősebb üzemanyag-megtakarítás, akár 20 százalék a hulladékszállító teherautóknál érhető el. Ha elektromos tömörítővel együtt alkalmazzák, a teljes járművel elérhető megtakarítás elérheti a 30 százalékot. A városi áruterítő teherautók esetében is elérhető akár 15 százalékos megtakarítás.

A Volvo Trucks előtt a világ egyik gyártója sem kínált 26 tonnás teherautót hibrid hajtáslánccal.

Miguel Hallgren, a termékjellemzők menedzsere, Volvo Trucks

Az ügyfelek visszajelzései a Volvo FE Hybridről eddig rendkívül kedvezőek. Nemcsak az ígért üzemanyag-megtakarítást és zajszintcsökkenést biztosítják, de magas szintű üzemidőt és termelékenységet is.

„A legnagyobb különbség a Volvo FE Hybrid és más hibrid teherautók között, hogy előbbi egy Volvo optimalizált rendszer” – teszi hozzá Hallgren. „Már a kezdetektől integráltuk a teljes rendszert, és valamennyi alkatrészt arra optimalizáltunk, hogy együttműködjenek egymással, ami magas minőségi szintet és fokozott teljesítményt biztosít.”

Mats Alaküla.

Mats Alaküla, globális fejlett mérnöki tervezés, Volvo Trucks.

Még a fejlesztőcsapatot is meglepte, hogy milyen remek teljesítményt nyújtott a Volvo FE Hybrid.

„Az eredmény egy rendkívül megbízható jármű” – mondja Mats Alaküla, a Volvo Trucks Global Advanced Engineering munkatársa. „A londoni autóbusz alkalmazásban nagyobb üzemidőt ért el, mint az ugyanolyan típusú jármű nem hibrid változata, ami szerintem figyelemreméltó eredmény. Ez rendkívül jó bizonyíték az elvégzett munka minőségére.” 

„A mérnöki munka olyan, mint az atlétika – ha te vagy az első, akkor odafigyelnek rád” – teszi hozzá Anders Kroon. „Ha megnézzük a piacot két-három éven belül, többé-kevésbé annak a másolatait láthatjuk majd, ami ma a rendelkezésünkre áll.”

Mi tehát a következő lépés? A Volvo FE Hybrid a végpont vagy csupán a kezdet? „A hibridizálás egy jó kiinduló lépés, mivel csökkenti az üzemanyag-fogyasztást, de továbbra is üzemanyagot igényel, így nem oldja meg a problémát” - mondja Alaküla Úr. „A következő lépés a fő energiaforrásként alkalmazott gázolaj felváltása alternatív forrásokkal, ebben az esetben elektromossággal.”

Rövid távon a hibrid rendszer fejlesztése áll a középpontban az akkumulátorkapacitás növelése révén, így a hibrid hajtáslánc több alkalmazásnál és teherautó-típusnál válhat használhatóvá. A fékezés közbeni energia-visszanyerés azonban csak addig fog tartani. A teljesen elektromos üzemmódra való átállás plug-in megoldások alkalmazását teszi szükségessé. A jövőbeni prioritás ezért módot találni az elektromos hálózathoz való csatlakozásra anélkül, hogy az csökkentené a jármű üzemidejét, például a töltésére akkor kerülhet sor, amikor a jármű egyébként is áll. Ha gyors és kényelmes módszereket találunk a csatlakozásra, az autóbuszok jelentik majd a legnagyobb potenciált, mivel azok rendszeres, előre látható, adott helyen történő megállásokkal közlekednek, ám akár a városi áruterítő teherautók is kihasználhatják a rendszer előnyeit.

Alapvetően már rendelkezésünkre áll a technológia – csak a tökéletesítésén dolgozunk.

Mats Alaküla, globális fejlett mérnöki tervezés, Volvo Trucks

„Ha egy áruterítő teherautó napi tíz alkalommal áll meg 5-10 perc időtartamra, és hozzáfér egy kellő teljesítményű elektromos csatlakozóhoz, ez számos esetben elegendő lehet” – magyarázza Alaküla Úr. „Az ilyen teherautók napi munkájuk legnagyobb részét elektromos üzemmódban végezhetik el, ami környezetvédelmi és gazdasági szempontból is előnyös. Alapvetően már rendelkezésünkre áll a technológia – csak a tökéletesítésén dolgozunk.”

Noha ez izgalmasa hangzik, mégis megvannak a maga korlátai, mivel a jármű gyakori megállásaira alapszik, így teljesen alkalmatlan olyan alkalmazásokra, mint például a távolsági áruterítés. De mi lenne, ha menet közben is tölthetnénk az akkumulátort? Furán hangzik az elektromos utak koncepciója, amelyen a járművek folyamatos összeköttetésben állnak az elektromos hálózattal, ám ezt az elképzelést is komolyan számításba vették. „Jelenleg éppen ilyen próbapályákat építenek az Egyesült Államokban, Ázsiában és Európában” – mondja Anders Kroon. 

„A töltés a kulcs” – foglalja össze Mats Alaküla. „Ha megbízhatóan, biztonságosan és kényelmesen tudnánk olcsó elektromos energiát biztosítani, az mindent teljesen megváltoztatna. Ha ezt elérjük, megszűnnek a határok.”
 

Volvo hibrid hajtáslánc.

A Volvo hibrid hajtáslánca olyannyira megbízhatónak bizonyult a londoni autóbuszokban, hogy nagyobb üzemidőt ért el, mint az ugyanolyan típusú jármű nem hibrid változata.

Kapcsolódó tartalom

Váltson kisebb fokozatba

Új taggal bővült az I-Shift család: ez az I-Shift kúszófokozatokkal. Az új áttételek lehetővé teszik, hogy akár egy 325 tonnás szerelvény is elinduljon álló helyzetből....

A Volvo Dinamikus Kormányzás előnyei a vezetők számára

Tökéletes stabilitás nagy sebességnél, teljes kontroll kis sebességnél, valamint az izmok és ízületek lényegesen kisebb igénybevétele. A forradalmi Volvo Dinamikus Kormányzás (VDS) a 2013-as bemutatása óta alapvetően megváltoztatta szántalan ember ...

A megfelelő érzés – így fejlesztették ki az IFS rendszert

A feladat egyértelmű volt: egy olyan felfüggesztési rendszer kifejlesztése, amely világelsővé teszi a Volvo teherautóit a kezelhetőség és a kényelem terén. A cél elérése azonban több volt egyszerű kihívásnál....

Cikkek szűrése

5 true 5