Hibridna revolucija – godine istraživanja i razvoja

U junu 2011. godine kompanija Volvo Trucks isporučila je kupcu prvi hibridni kamion. Sada je u funkciji preko 50 kamiona Volvo FE s hibridnim pogonom. U te kamione uloženi su dugogodišnje istraživanje i razvoj, a hibridne tehnologije kompanije Volvo Trucks pokazuju budućnost koja obećava.

Hibridni motor kompanije Volvo Trucks.

Grupa Volvo počela je istraživati hibridne pogonske sklopove još 1985. godine, ali je tek 2005. godine stvar zaista zaživjela.

Kako biste mogli potpuno cijeniti značaj hibrida Volvo FE, morate shvatiti opseg istraživanja i razvoja koji je uložen u ovaj projekt. Suprotno popularnom mišljenju, primjena električnih mašina nije nov koncept, a grupa Volvo počela je istraživati hibridne pogonske sklopove još 1985. godine. Ti projekti, međutim, nikada nisu stigli dalje od prototipa i demonstracijskih modela.

Anders Kroon.

Anders Kroon, potpredsjednik odjeljenja za efikasno iskorištavanje energije i zaštitu okoliša u kompaniji Volvo Trucks.

„Tada smo te projekte vodili više kao osiguranje za slučaj da ne uspijemo zadovoljiti sve propise za emisiju“, kaže Anders Kroon, potpredsjednik odjeljenja za energetsku efikasnost i okoliš u kompaniji Volvo Trucks, koji je značajno uključen u projekat hibridnog pogona preko deset godina. „Uopće nisu bili koncentrisani na financijski tržišni aspekt i stvaranje komercijalno održivog projekta.“ 

Sve se to promijenilo 2001, kada je Kroon trebao inicirati studiju o budućim gorivima tokom koje se došlo do iznenađujućih otkrića.

„Bilo je jasno ne samo da će eri lakog korištenja nafte doći kraj nego da će taj kraj doći uskoro“, sjeća se on. „Uskoro smo shvatili da ćemo morati pronaći alternativu fosilnim gorivima, pa smo morali nešto uraditi odmah kako bismo se pripremili na to.” 

Od 2002, nakon što je shvatio da je električna energija najodrživiji alternativni izvor energije zbog vrlo efikasnog pretvaranja u mehaničku energiju, Anders Kroon je sa svojim timom počeo istraživati različite kombinacije električnih mašina i motora, što ga je dovelo do razvoja paralelnog hibridnog pogona. Uz finansiranje švedske vlade i Ministarstva odbrane SAD-a, zajedno sa fondovima grupe Volvo, razvojni tim uspio je izgraditi hibridni paralelni sistem spreman za demonstraciju do kraja 2005. godine. A zatim je došla velika prekretnica: 

Tehnologija je zapravo već spremna, sada samo radimo na njenom usavršavanju.”

Mats Alaküla, globalno odjeljenje za napredni inženjering u kompaniji Volvo Trucks

Zatim je došla velika prekretnica: Vidjevši hibridni pogon izložen u internoj prostoriji, Leif Johansson, tadašnji generalni direktor grupacije Volvo, javno je izjavio kako će grupacija Volvo početi proizvoditi hibridni pogonski sklop u roku od tri godine.

Miguel Hallgren.

Miguel Hallgren, direktor planiranja proizvoda u kompaniji Volvo Trucks.

„Radili smo samo na tome tri godine, bez ikakve zvanične organizacije“, kaže Kroon. „Žurili smo kako bismo postali stručni. Nakon dvije i po godine, shvatili smo da je pogonski sklop spreman za proizvodnju.“

Nagrada kompaniji Volvo Trucks za njen trud bio je Volvo FE Hybrid, zvanično predstavljen 2009. Do juna 2011. isporučili smo prvo vozilo kupcu i sada je u funkciji preko 50 vozila s hibridnim pogonom. 

„Ovo je najveći komercijalni kamion s hibridnim pogonom koji se serijski proizvodi“, kaže Miguel Hallgren, menadžer odjeljenja za proizvodne zahtjeve u kompaniji Volvo Trucks. „Volvo Trucks je prvi proizvođač u svijetu koji je proizveo 26-tonski kamion s hibridnim pogonskim sklopom.“

Volvo FE Hybrid tiho se kreće koristeći samo elektromotor. Dizelski motor aktivira se kada vozilo prekorači brzinu od 20 km/h, pri čemu automatski mjenjač obezbjeđuje optimalnu ravnotežu između ova dva agregata, što spriječava rad s malom efikasnošću. Akumulator se puni korištenjem energije rekuperisane kočenjem, te je energetski gubitak minimalan.

Kako ne troši gorivo pri malim brzinama i koristi rekuperisanu kočionu energiju, Volvo FE Hybrid najpogodniji je za vožnju s čestim zaustavljanjima i polascima. Zato se najveća ušteda postiže kod kamiona za prevoz otpada koji troše do 20% manje goriva. U kombinaciji sa električnom presom, kompletno vozilo može uštedjeti do 30%. Gradski distribucijski kamioni također mogu uštedjeti do 15%.

Prije kompanije Volvo Trucks nijedan proizvođač u svijetu nije proizveo kamion težine 26 tona sa hibridnim pogonskim sklopom.

Miguel Hallgren, direktor planiranja proizvoda u kompaniji Volvo Trucks.

Svi dosadašnji komentari kupaca o vozilu Volvo FE Hybrid bili su izuzetno pozitivni. Ne samo da postiže obećanu uštedu goriva i nivo buke nego i veliki radni učinak i produktivnost.

„Velika razlika između hibrida Volvo FE i drugih hibridnih kamiona je da Volvo pruža optimizovan sistem”, dodaje Hallgren. „Integrirali smo cijeli sistem od početka i optimizovali međusoban rad svih komponenata, što obezbjeđuje visok nivo kvaliteta i dodatne performanse.”

Mats Alaküla.

Mats Alaküla, globalno odjeljenje za napredni inženjering u kompaniji Volvo Trucks.

Čak je i razvojni tim iznenađen dobrim performansama koje Volvo FE Hybrid ima.

„Rezultat je vrlo pouzdano vozilo“ kaže Mats Alaküla, iz odjeljenja za globalni napredni inženjering u kompaniji Volvo Trucks. „Kada smo ugradili hibridni pogon u londonski gradski autobus, vidjeli smo da ima veći radni učinak od istog tipa vozila bez hibridnog pogona, što je po mom mišljenju izuzetno. To je vrlo dobar dokaz kvaliteta obavljenog posla.“ 

„Inženjering je kao atletika – ako ste prvi, čuju vas i vide“, dodaje Anders Kroon. „Kada za dvije-tri godine budete istraživali tržište, vidjet ćete manje-više kopije onoga što mi već imamo.“

Koji je sljedeći korak? Da li je Volvo FE Hybrid krajnja ili samo početna tačka? „Hibridizacija je dobar prvi korak jer smanjuje potrošnju goriva, ali ga i dalje koristimo i to ne rješava problem“, kaže Alaküla. „Sljedeći korak je prelazak sa dizelskog goriva na alternativni glavni energetski izvor, u ovom slučaju električnu energiju.“

Ukratko, glavni cilj je poboljšanje hibridnog pogona povećanjem kapaciteta akumulatora kako bi se hibridni pogonski sklop mogao koristiti za druge namjene i kamionske modele. Međutim, rekuperacijom energije kočenjem može se postići samo ovoliko. Za prelazak na potpuni električni režim, treba primjeniti priključna rješenja. Zato će budući prioritet biti pronalaženje načina za priključivanje na električnu mrežu bez izmjene pogonskog ciklusa vozila, npr. punjenje dok vozilo ionako miruje. Ako budemo sposobni pronaći praktične metode priključivanja, najveći potencijal pružaju autobusi zbog činjenice da imaju stalne, predvidive stanice na određenim lokacijama, ali koristi bi mogla imati i gradska vozila za distribuciju.

Tehnologija je zapravo već spremna, sada samo radimo na njenom usavršavanju.”

Mats Alaküla, globalno odjeljenje za napredni inženjering u kompaniji Volvo Trucks

U većini slučajeva bit će dovoljno da vozač distribucijskog kamiona stane deset puta dnevno na po 5 do 10 minuta i priključi kamion na električnu utičnicu odgovarajuće snage“, objašnjava Alaküla. „Ti kamioni će veći dio dana raditi u električnom režimu, što je dobro za okoliš i ekonomičnost. U suštini, već imamo spremnu tehnologiju – samo je usavršavamo.“

Zvuči vrlo uzbudljivo, mada je rješenje i dalje ograničeno jer se zasniva na čestom zaustavljanju vozila, što je sasvim nepraktično za prevoz na duge relacije. Ali, šta bi bilo kada bi se akumulator mogao puniti u vožnji? Koncept električnih cesta, na kojima su vozila stalno priključena na električnu mrežu, zvuči nestvarno, ali to je ideja koja se ozbiljno razmatra. „Trenutno se probne staze već grade u SAD-u, Aziji i Evropi”, kaže Anders Kroon. 

„Rješenje je u punjenju“, zaključuje Mats Alaküla. „Kada bismo mogli obezbjediti jeftinu električnu energiju na robustan, bezbjedan i praktičan način, sve bi se promijenilo iz osnova. Kada bismo to riješili, više ne bi postojale granice.”
 

Hibridni pogonski sklop kompanije Volvo

Tehnologija se pokazala toliko pouzdanom u londonskim autobusima da je ostvarila veću mobilnost od nehibridnih verzija istog tipa vozila.

Povezani sadržaj

Promjena stepena prenosa u niži

Predstavljamo novog člana porodice I-Shift: I-Shift s brzinama puzanja. Nove brzine vam omogućavaju da krenete s mjesta natovareni teretom do 325 tona....

Prednosti Volvo dinamičkog upravljanja za vozače

Savršena stabilnost na velikim brzinama, potpuna kontrola na malim brzinama, te značajno manji pritisak na mišiće i zglobove. Od svog uvođenja 2013. godine, revolucionarno Volvo dinamičko upravljanje (VDS) iz temelja je promijenilo ponašanje mnogih....

Pravi osjećaj – kako je razvijen IFS

Zadatak je bio jasno definisan: razviti sistem ovjesa zbog koga će se, u svjetskim okvirima, kamioni Volvo najbolje ponašati na cesti i biti najudobniji. Ostvarenje ovog cilja bilo je veliki izazov....

Filtriranje članaka

5 true 5