DÍZEL-ELEKTROMOS HIBRID

Átírás

1 16 Camion Truck&Bus 2012/4 Áprilisi horizont A hónap témája Nemzetközi fórum DÍZEL-ELEKTROMOS HIBRID TEHERGÉPKOCSIK ELSŐ NAGY MEGMÉRETTETÉSE Technikatörténeti esemény az európai tehergépkocsi-gyártás és -fejlesztés történetében Nem mindennapos eseményre került sor a lyoni Solutrans 2011 közúti áruszállítási szakkiállítás ideje alatt. Az IToY nemzetközi zsűrije a gyártók közreműködésével megrendezte az első, az európai gyártók jelenlegi kínálatában, gyártásprogramjában szereplő és már megvásárolható, dízel-elektromos, hibrid üzemű tehergépkocsik első összehasonlító tesztjét. Igaz, ezúttal (még) nem hirdettek győztest, de a műszaki megoldások mellett, a vezetési komfortot, menettulajdonságokat a megszokott szigorral vizsgálták, elemezték. Bemutató és célkitűzések Bár a gyártmányok és a fejlesztési projektek már jól ismertek voltak a zsűri számára, a gyártók képviselői természetesen naprakész gyártási- és műszaki információval, valamint a tehergépkocsik részletes bemutatatásával szolgáltak. Mint tudjuk, napról napra, gyakran rohamléptekkel haladnak a fejlesztések, a kisebb-nagyobb időközbeni változtatások gyakoriak, szükségszerűek, hogy minden gyártmány kiforrott megoldássá váljon, elnyerve a fuvarozók bizalmát és megerősödve piaci tényezővé váljon. A már gyártásban szereplő típusok, még úgynevezett előszériák, kis darabszámban készülnek és mindennapos alkalmazásuk egyfajta élő teszt, visszajelzés a gyártók számára, megbízhatóság és üzemeltetés tekintetében a jövőbeni további fejlesztésekhez. A járműgyártók programja összhangban van az Európai Unió közúti áruszállítással kapcsolatos, hosszú távú, környezetvédelmi irányelvével. Ennek értelmében az üvegházhatású gázok kibocsátását százalékkal kell csökkenteni re, az 1990-es értékhez képest. Első részben, 2030-ig 20 százalékkal, majd 2050-ig további 60 százalékkal. A tanulmány szerint 2011-ben a nehézkategóriás haszongépjárművek ide értve az autóbuszokat is a szén-dioxidkibocsátás körülbelül 26 százalékát jelentik a közúti áruszállításon belül, míg az összes széndioxid-kibocsátásnak mintegy 5 százalékát. Ezen környezetvédelmi irányelv megvalósításában egyik kiemelt tényező lehet a hibrid üzemű tehergépkocsik széles körű elterjedése és nem csak gázolajüzemű lehet a belső égésű motor amelyek százalékkal kevesebb üzemanyagot fogyasztanak, ezáltal számottevően csökken a széndioxid-kibocsátásuk is, továbbá rövidtávon tisztán elektromos üzemmódban is képesek közlekedni, nulla emisszióval. Működésük különösen hatékony városi áruterítő vagy kommunális célú ezen belül is hulladékgyűjtő járműként, ahol a gyakori elindulások és megállások jellemzőek. A hulladékgyűjtő gépkocsik esetében akár 30 százalékot is elérheti az üzemanyag-megtakarítás, mivel a gyűjtőedények és a felépítmény ürítése, valamint a tömörítés munkafolyamatai, a gépkocsi motorjától függetlenül, teljes egészében elektromos meghajtású üzemmódban történhet. A hibrid hajtáslánc nemcsak az áruterítő szegmensben, hanem a konstrukciós- és hosszú távú fuvarozás területén is előnyösen alkalmazható, amelyre a 6x2-es, 26 tonna össztömegű Renault Premium Hybris és a Volvo FE Hybrid csupán két példa. (Bár nem volt jelen, de a Mercedes- Benz Econic-nak szintén van már hibrid hulladékgyűjtő kivitele, 2012/1. szám.)

2 Áprilisi horizont Camion Truck&Bus 2012/4 17 A gépkocsiknál természetesen beszámított a téli üzemeltetés, de az (európai) gyártók eddig nem tesztelték járműveiket sarkvidéki körülmények között. Közös műszaki jellemzők A felvonultatott járművek egységesen soros hibrid hajtáslánccal rendelkeztek. Automatizált kapcsolású, 6 vagy 12 fokozatú mechanikus sebességváltóval szerelték. Az elektromos meghajtást minden esetben motorgenerátorok biztosították, a fékenergia-visszatáplálással és önindító funkcióval együtt. Az elektromos áramot lítiumion akkumulátorok tárolták, amelyek számos előnnyel rendelkeznek a nikkel akkumulátorokkal szemben, mint például a nagy energiasűrűség, minimális gondozási igény, alacsony önkisülés és alacsony működési hőmérséklet (+30 C) Mindegyik jármű rendelkezett úgynevezett tartalék üzemmóddal, így a hibrid rendszer bármilyen hibája esetén, normál dízel üzemben, biztonságosan elérheti a legközelebbi szervizt. A hibrid tehergépkocsik főbb műszaki jellemzői A DAF, Iveco, MAN, Mercedes- Benz a középkategóriát képviselték, 7,5 11,99/12 tonnás össztömeggel. Mindegyik alkalmas tisztán elektromos üzemmódban történő haladásra, de a dízelmotor sem nélkülözhető teljesen a kormánymű és a légkompresszor működése miatt. A Renault és Volvo esetében legalább 1,2-1,5 kilométert lehet megtenni elektromos üzemmódban, az akkumulátoregységtől, forgalomtól, illetve domborzati viszonyoktól függően. A kormánymű-szivattyú szintén elektromos meghajtásról működik, sőt, még egy tartalék szivattyút is meghajtanak a váltóműről, amíg a jármű mozgásban van, ellenben a légkompresszor nem működik a motortól függetlenül. Ezért, eggyel több légtartály van a gépkocsikon. A ZSŰRI SZEMÉVEL DAF LF HYBRID használatát. A gépkocsivezető a mindenkori körülményeknek megfelelően tud választani a különböző programok közül, ami nagyon praktikus. Az R a hátramenet, míg a Low felira- tú gomb egy előválasztó funkcióval bír, lassú manőverezéshez való. Egyedül a DAF élt a köz- u A 12 tonnás össztömegű gépkocsiban a 4,46 literes, 118 kilowattos (160 LE), 600 newtonméteres dízelmotor és egy 44 kilowattos (60 LE), 420 newtonméteres villanymotor dolgozik. A váltómű 6 fokozatú Eaton, automatizált kapcsolással, kezelőpanelja a vezetőülés melletti konzolon kapott helyet. Az automatikus kapcsoláson kívül lehetőséget ad a kézi fokozatváltásra is és magába foglalja a csak elektromos üzemmód, illetve a Start-Stop manuális aktiválását, illetve kikapcsolását is. Ha álló helyzetben megnyomjuk az N gombot, csak a villanymotor fog hajtani, a dízelmotor újbóli indításához a D gombot kell megnyomni. Csak elektromos üzemmódban, lassú meg-meg torpanó forgalomban elkerülhetjük a Start-Stop üzemmód túlzott és felesleges

3 18 Camion Truck&Bus 2012/4 Áprilisi horizont Az akkumulátoregység 2. A hibrid rendszer önálló hűtője 3. A DAF-nál ügyesen frissítették a központi kijelző szoftverjét a hibrid üzemmódnak megfelelően 4. A váltómű és üzemmódok kombinált kezelőpanelja szintén dicséretet érdemel esztétikus és átlátható kivitelezése és könnyű kezelhetősége miatt 3 4 u ponti kijelző kihasználásával, pótkijelző helyett, a középkategóriában, kellő információval. Menetdinamika és vezetési komfort szempontjából a 12 tonnás LF Hybrid egy jóval könynyebb tehergépkocsi benyomását keltette. Maximum 2 kilométer megtételére képes elektromos üzemmódban és névlegesen 20 százalékos üzemanyagmegtakarítás érhető el. IVECO EUROCARGO HYBRID Az Eurocargo 7,5 tonnás változatát tervezői kimondottan a városi áruterítés feltételeihez kalibrálták. Kilométerenként 2-3 forgalmi okból történő megállással, km/órás átlagsebességgel és napi kilométeres futásteljesítménynyel kalkuláltak. Ezen járművet egyébként már volt alkalma a zsűrinek kipróbálni Milánóban, 2009-ben. A hajtásláncot a négyhengeres, 3,9 literes, 119 vagy 134 kilowattos (160; 182 LE) Tector motorral és az Eaton, 6-fokozatú automatizált váltóművével kombinált hibrid egységével szerelték. A motorgenerátor 26 kilowattos (35 LE) folyamatos és 44 kilowattos (60 LE) maximális teljesítmény és 420 newtonméteres forgatónyomaték leadására képes. Az akkumulátor-egység kapacitása 1,87 kilowattóra. Legfeljebb 2 kilométer megtételére képes elektromos üzemmódban és névlegesen 20 százalékos üzemanyag-megtakarítás érhető el. Az Eurocargónak a fenti modellen kívül még két hibrid változata van. Az egyik egy 12 tonna össztömegű, szintén áruterítő célokra, városi és rövid távú vi-

4 Áprilisi horizont Camion Truck&Bus 2012/ Az akkumulátoregység 2. A hűtőrendszer elhelyezése cseppet sem szerencsés, sérülékeny, mert túl alacsonyan van és havas, latyakos időben erősen szennyeződik 3. A 4-hengeres, 3,9 literes Tector motor 4. A hibrid rendszer külön kijelzőt kapott, nem ábrákkal, de pontosan, számszerűen tájékoztat 5. Háromgombos kezelőszerv, az Eurotronic mintájára konzolon. Kézre eső, helytakarékos szonylatban, 35 km/órás átlagsebességhez. A 15 tonnás változatot kimondottan hulladékgyűjtő feladatokra tervezték. A műszerfal egy és ugyanaz, mint a nem hibrid változaté, ellenben beépítésre került egy kiegészítő LCD kijelző, kimondottan a hibrid hajtáslánc paramétereinek megjelenítéséhez. Az erőátvitel kapcsán ugyanazon háromgombos kezelőpanellel találkozunk, mint a normál, 6-fokozatú Eurotronic esetében. A különbség csak annyi, hogy a kapcsolók felső részének hosszabb idejű (2 másodperces) megnyomásával választhatjuk a manőverező üzemmódot. Az állj-indulj üzemmód automatikusan működik, a fékpedál hosszabb idejű lenyomása esetén, illetve a kézifék használata esetén automatikusan leáll a motor. A rendszer kezelése, használata egyszerű, könnyen elsajátítható. Névleges megtakarítás 25 százalék és 1 kilométer hatótáv elektromos meghajtással. MAN TGL HYBRID Ez a gépkocsi a hibrid meghajtást és kiegészítő elemeit és azok beépítését tekintve már a 2008-ban bemutatott modell továbbfejlesztett változata, de alapjaiban és működését tekintve megegyezik a típuselőddel. A dízeles erőforrás D0834, 4 hengeres, 4,58 literes, 162 kilowatt (220 LE) teljesítményű, 850 newtonméter nyomatékkal. A motorgenerátor 340 voltos feszültségről üzemel, 60 kilowatt (82 LE) teljesítményű, forga- u

5 20 Camion Truck&Bus 2012/4 Áprilisi horizont u tónyomatéka 425 newtonméter. Egy 6-fokozatú, automatikus kapcsolású ZF AS-Tronic 800-as váltóművel kombinálták. A komplett hibridrendszer súlytöbblete mindössze 220 kilogramm és jelen esetben a rakodóhátfal hidraulika-szivattyúja is innen kapta az áramellátást. Az MAN mérnökei nagyvárosi áruterítő funkcióval kalkuláltak, mindössze napi kilométeres futásteljesítménnyel, de egy-egy lerakóhoz nagyobb tömegű áruval. A váltómű kezelőszerve a vezetőülés melletti konzolon volt, a szokásos forgókapcsolós (Tip- Matic) megoldással. Egyszerű, megszokott dolog, s nagyon fontos tervezési szempont, hogy minimális oktatással megismerjék és hamar elsajátítsák a gépkocsivezetők a hibrid gépkocsikkal kapcsolatos kezelési tudnivalókat, vezetési fogásokat. Apró negatívum a nagyméretű, látványos kiegészítő műszerfal, a hibrid hajtáslánc funkcióinak megjelenítéséhez: sajnos inkább látványos és figyelemelterelő, mintsem tömören informatív, ráadásul nincs is a gépkocsivezető látómezejében, ellentétben a tolatókamera jókora monitorjával. A hibrid üzemű TGL akár 5 kilométer megtételére képes, elektromos üzemben, 2 kilowattóra kapacitású akkumulátoregységével, névleges üzemanyagmegtakarítása 6 18 százalék forgalomtól, üzemeltetéstől függően. Az állj-indulj üzemmód itt is automatikus, manuálisan nem választható Profi beépítés, a hűtőrendszer az akkumulátoregység végében 2. A hibrid hajtáslánc külön LCD műszerfala. Látványos, sokatmondó, de figyelemelterelő is 3. A motorgenerátorból nem sok látszik a fülke és felépítmény között 4. Teszt közben 5. Fülkebelső, a felső monitor a tolató kameráé. Egy ipari gép piros vészleállítója helyett szebb lett volna egy normál ADR-vészkapcsoló 4 5

6 MERCEDES-BENZ ATEGO 1222L Szakmai szempontból kétségtelenül az európai haszongépjármű-gyártás mérföldkövének számított, hogy a hibrid üzemű Atego nyerte el a Truck of the Year 2011 díjat. Mint tudjuk a német útdíjak miatt, a konkurencia ugyanezen kategóriájú típusaival együtt ezt is 11,99 tonnára hitelesítették. Az erőforrásokat az OM 924 LA típusú, 116 kilowatt (218 LE) teljesítményű, 675 newtonméter nyomatékú dízelmotor és a 44 kilowatt (60 LE) csúcsteljesítményű és 26 kilowattos (35 LE) folyamatos teljesítmény, valamint 420 newtonméter nyomaték leadására képes motorgenerátor jelenti. Az erőátvitelt a 6-fokozatú, automatizált kapcsolású, MB G85 típusú váltómű biztosítja. Az akkumulátoregység kapacitása 1,9 kilowattóra, de a mindössze 700 méterre elegendő feltöltés a legkisebb érték volt a mezőnyben. Ettől függetlenül a zsűri elismeréssel szólt, a minden forgalmi körülmény között, kiválóan öszszehangolt hibrid hajtásláncról. Az elérhető üzemanyag-megtakarítás százalék, de ez még növelhető az Eco-Roll funkció ügyes használatával, Áprilisi horizont Camion Truck&Bus 2012/4 21 amit leginkább vidéki országutakon és a városok körüli gyorsforgalmi utakon, km/órás tempónál lehet kihasználni. 1. A hűtőrendszer szennyeződéstől is védett helyre került, de az akkumulátoregység beépítése is szinte észrevétlen 2. A hibrid hajtáslánc működéséről az Ategóban is egy kiegészítő LCD monitor tájékoztat folyamatosan, hasonlóan szemléletesen, mint a TGL-ben 1 2 RENAULT PREMIUM HYBRIS TECH A gépkocsiról már korábban is írtunk, elsőként az IAA 2010-hez kapcsolódó premier (2010/11. szám), valamint a Renault Trucks hibrid- és alternatív meghajtásait bemutató cikkünkben (2011/11. szám). A közös tesztben a Premium Hybris áruterítő változata szerepelt, de mint láthattuk, már vannak kommunális és konstrukciós változatai is a hibrid üzemű Premiumnak, a tonna össztömeg közötti szegmensben. A hibrid hajtáslánc szintén a Volvóval történő közös fejlesztési u

7 22 Camion Truck&Bus 2012/4 Áprilisi horizont u projektek keretében jött létre, így sok közös műszaki megoldás és paraméter az FE-modellel. A Premium hibrid változatába a 7,2 literes, DXi7-es motorok 228 és 250 kilowattos (310; 340 LE), 1150 és 1300 newtonméteres változatai kerülnek beépítésre. A motorgenerátor folyamatosan leadott teljesítménye 70 kilowatt (95 LE) és 400 newtonméter, csúcsparaméterei 120 kilowatt (163 LE) és 800 newtonméter. Az erőátvitelt 12 fokozatú, automatizált kapcsolású, a hétköznapokból is közismert Optidriver+ váltómű biztosítja. A csak elektromos és hibrid üzemmód között egyetlen billenő kapcsolóval választhatunk. Ennek megfelelően változik a központi kijelző alsó részén is a kép (a gázolaj és AdBlue-szint alatt látható), hogy milyen fokú az akkumulátor-egység töltöttsége, illetve hány százalékosan használjuk ki a hibrid hajtáslánc előnyeit. Nem látványos (de nem is ez a lényeg), ellenben még elegendő hasznos (szűrt) információt ad a gépkocsivezető számára. Az akkumulátoregység 1,2 kilowattóra kapacitású, névlegesen (legalább) 1,5 kilométer megtételére elegendő csak elektromos üzemmódban, maximum 30 km/óra sebességgel, sík terepen. A hibrid hajtás révén százalék közötti üzemanyagmegtakarítás érhető el. A menetdinamika még 26 tonnás össztömeg mellett is kiváló volt, a jármű futási tulajdonságai, kezelhetősége úgyszintén. A munkakomfort, a kényelmes ülés- és kormánybeállítás még a rövid, nappali fülke ellenére sem jelentett korlátozottságot. A munkakomfort és környezetvédelem közös tényezője a zajszint, ami szintén dicséretet érdemelt. Meredekebb lejtőn nemcsak a motorgenerátor, de a motorféket is alkalmazhatjuk a sebesség megtartása érdekében Az akkumulátor- és hűtőegység komplett, diszkrét elhelyezése a jármű jobb oldalán. Mögötte külön tartály a hűtőaggregátnak. Baloldalt marad elég hely a normál akkumulátoroknak, az üzemanyag- és adaléktartálynak és az SCR számára 2 3. A központi kijelzőn belül, az üzemanyagés adalékszint alatt jelenik meg a töltöttségi szint és a hibrid hajtás hatásfoka 4. Hibátlan munkakomfort. A műszerfal tetején a hűtőaggregát kezelőpanelja látszik VOLVO FE HYBRID Az FE-széria első hibrid változatát hulladékgyűjtő gépkocsiként láthattuk (2008/5. szám), amely hétköznapi munkába is állt a bemutatót követően. A tartóstesztek és további fejlesztések eredményeinek köszönhetően számolhattunk be magazinunk 2011/7. számában az első nagyon is pozitív gyakorlati tapasztalatokról, s időközben már gyártásprogramba is került a gépkocsi. Sőt, a Volvo elsőként vetette alá a személygépkocsiknál is alkalmazott, oldalirányú töréstesztnek az akkumulátor- és hűtőegység

8 Áprilisi horizont Camion Truck&Bus 2012/ A komplett akkumulátorés hűtőegység 3. A hibrid és elektromos üzemmódról a központi kijelző tájékoztat 4. Az elektromos kormányműszivattyú 5. Üzemmódváltás egyetlen gombnyomásra 6. A nagyobb fülke csak fokozta a munkakomfortot. A motoralagúton a teszthez szükséges készülékek együttesét, ami sikeresen, megnyugtató eredményt hozott. A hibrid hajtáslánc szintén a tonna össztömegű modellekhez rendelhető. A dízelmotor, a 7,2 literes, D7F típus, 221 és 250 kilowatt (300; 340 LE) teljesítménnyel, illetve 1160 és 1300 newtonméter nyomatékkal választható a leendő alkalmazástól függően. A motorgenerátor-egység paraméterei szintén 70 kilowatt (95 LE) és 400 newtonméter folyamatosan és 120 kilowatt (163 LE) és 800 newtonméter csúcsra járatva. Az erőátvitelt 12 fokozatú I-Shift váltómű biztosítja. Csak elektromos üzemmódban itt is 1,5 kilométert adtak meg, sík terepen, legfeljebb 30 km/órával, de némi gyakorlással, ügyesen gurulva a méter sem lehetetlen. Erről tavaly nyáron is meggyőződtünk. Ha lemerül az akkumulátor, automatikusan azonnal újraindul a dízelmotor, s ez igaz a másik 5 járműre is. Az Akkumulátoregység kapacitása 1,2 kilowattóra, a hibrid hajtáslánccal százalékos üzemanyag-megtakarítás érhető el. Műszaki különbség, hogy a kormányműszivattyú szintén a hibridegység része volt, igaz, biztonsági okokból, egy a váltóműről közvetlenül meghajtott tartalék kormányműszivattyúval is rendelkezett a gépkocsi. Lejtmenetben szintén alkalmazhatjuk még a motorféket a sebesség megtartása érdekében. A hibrid hajtáslánccal kapcsolatos információk szintén a központi kijelzőn, annak alsó részén kerülnek megjelenítésre. Az FE Hybridnél is egyetlen billenő kapcsolóval választhatunk a hibrid és a tisztán elektromos üzemmód között. A zsűri ennél a típusnál is kiemelte a kiváló futási tulajdonságokat, munkakomfortot ide értve a zajszintet is, amit a nagyobb méretű Comfort fülke csak fokozott. * Ezzel végére értünk Európa első, hibrid üzemű tehergépkocsik közös tesztjének, amely inkább még a tapasztalatszerzést, a gyártók különböző műszaki megoldásainak 6 megismerését, összehasonlítását szolgálta. De már valami tényleg elkezdődött, csak idő kérdése, mikor lesz újabb győztes év járműve a hibrid és az elektromos haszonjárművek ide értve az autóbuszokat is mezőnyében?! Kiss Bertalan