Hibridinė evoliucija – daugybė tyrimų ir plėtros metų
2011 m. birželio mėn. „Volvo Trucks“ klientams pristatė savo pirmąjį hibridinį sunkvežimį. Dabar eksploatuojama daugiau nei 50 „Volvo FE“ hibridų. Šie sunkvežimiai buvo pradėti gaminti po daugybės metų tyrimų ir plėtros. Dabar „Volvo Trucks“ hibridinės technologijos rodo daug žadančią ateitį.
Norint nuodugniai įvertinti „Volvo FE Hybrid“ reikšmę, reikia suprasti, kokios apimties tyrimai buvo vykdomi įgyvendinant projektą. Priešingai nei populiari nuomonė, elektrinių mašinų naudojimas nėra nauja sąvoka. „Volvo Group“ pirmą kartą pradėjo tyrinėti hibridines transmisijas 1985 m. Tačiau šie projektai niekada nepažengė toliau prototipų ir demonstracinių modelių.
„Sugrįžtant į tuos laikus, tie projektai labiau buvo apsidraudimas, jei mums nepavyktų įveikti emisijos reikalavimų“, – sako „Volvo Trucks“ energijos našumo ir aplinkos skyriaus viceprezidentas Andersas Kroonas, per dešimtmetį labai daug prisidėjęs prie hibrido projekto. „Jiems nerūpėjo finansinės rinkos galimybės ir komerciškai perspektyvaus gaminio sukūrimas.“
Visa tai pasikeitė 2001 m., kai Kroonas buvo paprašytas pradėti tyrimą dėl ateities degalų, o išvados buvo stulbinamos. „Buvo aišku, kad bus ne tik pigios naftos eros pabaiga, bet ir tai, jog pabaiga jau artinasi“, – prisimena jis. „Mes gana greitai supratome, kad mums reikės iškastinio kuro alternatyvų, kad turime kažko dabar imtis, jog būtume pasiruošę.“
Nuo 2002 m., nusprendę, kad elektra yra perspektyviausias alternatyvios energijos šaltinis, kurį galima ypač našiai konvertuoti į mechaninę energiją, Andersas Kroonas ir jo komanda pradėjo tyrinėti skirtingus elektros ir vidaus degimo agregatų derinius, o šis procesas juos atvedė prie lygiagretaus hibrido sukūrimo. Gavusi finansavimą tiek iš Švedijos vyriausybės, tiek JAV gynybos departamento ir panaudodama „Volvo Group“ skirtas lėšas, tyrimų komanda iki 2005 m. pabaigos galėjo pagaminti ir pademonstruoti lygiagrečią hibridinę sistemą. Tuomet įvyko didelis lūžis: pamatęs bendrovės viduje pademonstruotą hibridinę sistemą, tuometis „Volvo Group“ vadovas Leifas Johanssonas išplatino viešą pranešimą, pažadėdamas, jog „Volvo Group“ per trejus metus pristatys hibridinę transmisiją.
„Mes dirbome vos trejus metus ir neturėjome formalios organizacijos“, – sako Kroonas. „Skubėjome, siekėme kompetencijos. Bet po dvejų su puse metų supratome, kad transmisija paruošta gaminti.“
Bendrovės „Volvo Trucks“ pastangų rezultatas – „Volvo FE Hybrid“, apie kurį oficialiai paskelbta 2009 m. 2011 m. birželį pirmasis sunkvežimis buvo pristatytas užsakovui, o šiuo metu eksploatuojama daugiau nei 50 hibridų.
„Tai didžiausia komerciniu pagrindu pagaminta hibridinių sunkvežimių serija“, – sako „Volvo Trucks“ gaminių paklausos vadovas Miguelis Hallgrenas. „Prieš „Volvo Trucks“ joks kitas gamintojas pasaulyje nebuvo pagaminęs 26 tonų sunkvežimio su hibridine transmisija.“
„Volvo FE Hybrid“ važiuoja tyliai, naudodamas tik elektros varikį. Kai tik sunkvežimio greitis viršija 20 km/val., įjungiamas dyzelinis variklis, tuo tarpu automatinė pavarų dėžė užtikrina optimalią dviejų agregatų sąveiką – visa tai užtikrina aukštą našumą. Akumuliatorių baterijos įkraunamos panaudojant stabdymo metu generuojamą panaudotą energiją, todėl sumažėja energijos nuostoliai.
Kadangi važiuojant nedideliu greičiu degalų sąnaudos mažos bei naudojama stabdymo metu sukaupta energija, „Volvo FE Hybrid“ sunkvežimis yra geriausiai pritaikytas važiavimo stabdant ir vėl pajudant iš vietos ciklams. Tai leido šiukšliavežiams sutaupyti daugiausia degalų – jų sąnaudos buvo iki 20 proc. mažesnės. Naudojant elektros presą, bendra sunkvežimio ir antstato ekonomija gali siekti 30 proc. Distribuciniai sunkvežimiai, važinėjantys miestuose, taip pat gali sutaupyti iki 15 procentų degalų.
Iki šiol klientų atsiliepimai apie „Volvo FE Hybrid“ yra nepaprastai teigiami. Jis ne tik užtikrina pažadėtą degalų ekonomiją bei mažesnį triukšmą, bet ir puikią eksploatacinę parengtį ir našumą. „Didelis skirtumas tarp „Volvo FE Hybrid“ ir kitų hibridinių sunkvežimių yra tas, kad tai yra „Volvo“ optimizuota sistema“, – papildo Hallgrenas. „Visą sistemą integravome nuo pat pradžių ir optimizavome visus komponentus, kad jie veiktų drauge – tai užtikrina aukštą kokybės lygį ir geresnius rezultatus.“
Netgi tyrimų komanda buvo nustebinta, kokie puikūs buvo „Volvo FE Hybrid“ rezultatai. „Rezultatas – labai patikimas sunkvežimis“, – sako Matsas Alaküla iš „Volvo Trucks“ pasaulinės pažangiosios inžinerijos departamento. „Sistemą įdiegus autobuse Londone, jis pasižymėjo geresne eksploatacine parengtimi, palyginti su to paties tipo transporto priemonių nehibridinėmis versijomis, tai, mano nuomone, yra nuostabu. Tai puikus kokybiškai atlikto darbo įrodymas.“
„Inžinerija yra tarsi atletika – jei esi pirmas, tave išgirsta ir visi mato“, – papildo Andersas Kroonas. „Jei pažvelgtumėte į rinką po dvejų ar trejų metų, pamatytumėte daugiau ar mažiau kopijų to, ką turime dabar.“
Taigi, ko tikėtis vėliau? Ar „Volvo FE Hybrid“ yra pabaiga ar tik pradžia? „Hibridizacija yra geras žingsnis, kadangi tai padeda sumažinti degalų sąnaudas, tačiau mes vis dar naudojame degalus, todėl problema lieka neišspręsta“, – sako Alaküla. „Kitas žingsnis – pereiti nuo dyzelino prie alternatyvaus šaltinio, šiuo atveju elektra yra pagrindinis energijos šaltinis.“
Trumpuoju laikotarpiu dėmesį skirsime hibridui tobulinti – stengsimės padidinti akumuliatorių baterijų talpą, kad hibridinę transmisiją būtų galima panaudoti daugelyje gabenimų sričių ir sunkvežimių modelių. Tačiau energijos rekuperavimas stabdymo metu dar tik pasistūmės į priekį. Norint pereiti į visiškai elektra valdomą režimą, reikės įgyvendinti pasijungimo prie tinklo sprendimus. Todėl ateities prioritetas – rasti būdų prisijungti prie elektros tinklo, nekeičiant transporto priemonės važiavimo ciklo, pavyzdžiui, įkrauti, kai transporto priemonė stovi nenaudojama. Jei bus surasta greitų, patogių prisijungimo būdų, autobusai turės didžiausią potencialą. Taip yra dėl to, kad jie reguliariai sustoja nustatytu laiku ir nustatytose vietose, tačiau tai gali būti naudinga ir distribuciniams miesto sunkvežimiams. „Jei distribucinis sunkvežimis sustoja dešimt kartų per dieną 5–10 minučių ir gali būti prijungtas prie gana galingo elektros tinklo, daugeliu atvejų to pakaks“, – paaiškina Alaküla. „Tie sunkvežimiai galės beveik visą dieną veikti elektriniu režimu, kuris palankus aplinkai ir yra ekonomiškas. Iš esmės jau turime technologiją – dabar tiesiog ją siekiame patobulinti.“
Kad ir kaip jaudinamai tai skamba, ji vis dar turi apribojimų, kadangi galimybę ją naudoti lemia transporto priemonės sustojimų dažnis – ji visiškai nepraktiška tolimųjų reisų atveju. O jei būtų įmanoma akumuliatorių bateriją įkrauti važiuojant? Kelių, kuriais judėdamos transporto priemonės yra nuolat prijungtos prie elektros tinklo, koncepcija skamba nerealiai, tačiau ši mintis rimtai svarstoma. „Bandomieji keliai yra tiesiami JAV, Azijoje ir Europoje“, – sako Andersas Kroonas.
„Įkrovimas yra raktas“, – užbaigia Matsas Alaküla. „Jei galėtumėte tiekti pigią elektros energiją patikimu, saugiu ir patogiu būdu, tai viską pakeistų. Jei galėtume tai pasiekti, išnyktų kliūtys.“
Komentarai
Kol kas komentarų nėra
Jūsų komentaras
Jei norite parašyti komentarą, prašome prisijungti:
arba užsiregistruoti.