Hübriidide revolutsioon – aastatepikkune uurimis- ja arendustöö

2011. aasta juunis andis Volvo Trucks kliendile üle esimese hübriidveoki. Nüüd on teedel üle 50 Volvo FE Hybridi. Nende veokite valmistamiseks on kulunud aastaid uurimis- ja arendustööd. Nüüd lubab Volvo Trucksi hübriidtehnoloogia paljutõotavat tulevikku.

Volvo Trucksi hübriidmootor.

Volvo kontsern alustas hübriidjõuülekandesse investeerimist juba 1985. aastal, kuid alles 2005. aastal hakkasid asjad arenema.

Et Volvo FE Hybridi tähtsust täielikult hinnata, tuleb mõista projekti kaasatud uurimis- ja arendustöö mahtu. Vastupidi levinud arvamusele ei ole elektrimootorite kasutamine uus idee – Volvo kontsern alustas hübriidjõuülekandesse investeerimist juba 1985. aastal. Kuid need projektid ei arenenud kunagi prototüüpidest ja näidismudelitest kaugemale.

Anders Kroon.

Anders Kroon, Volvo Trucksi energiatõhususe ja keskkonnahoiu asepresident.

„Tol ajal olid need projektid pigem varuvariant, et juhul kui meil ei õnnestu täielikult heitkoguste norme täita,” ütleb Volvo Trucksi energiatõhususe ja keskkonnaküsimuste asepresident Anders Kroon, kes on juba üle kümne aasta hübriidiprojektiga tihedalt seotud. „Nende puhul ei olnud üldse pööratus tähelepanu turu rahanduslikule olukorrale ega äriliselt elujõulise toote valmistamisele.” 

Kõik see muutus aastal 2001, kui Kroonil paluti algatada uurimus tuleviku kütuste kohta. Selle järeldused olid jahmatavad.

„Sai selgeks, et hõlpsasti kättesaadava nafta ajastu lõpeb ja see juhtub varsti,” meenutab ta. „Mõistsime üsna pea, et fossiilkütustele on vaja alternatiive ja et peame midagi kohe ette võtma, kui tahame selleks valmis olla.” 

Olles otsustanud, et kõige elujõulisem alternatiivenergia allikas on elekter, arvestades selle kõrget efektiivsust mehaaniliseks energiaks muundamisel, hakkasid Anders Kroon ja tema töörühm alates 2002. aastast uurima erinevaid elektri- ja põlemisseadmete kombinatsioone, mis viisid nad paralleelse hübriidi väljatöötamiseni. Rootsi valitsuse ja Ameerika Ühendriikide kaitseministeeriumi rahalise toe ja Volvo kontserni enda vahendite abil suutis töörühm ehitada paralleelhübriidsüsteemi, mis oli esitlusvalmis 2005. aasta lõpuks. 

Tehnoloogia on meil põhimõtteliselt valmis – tegeleme selle täiustamisega.

Mats Alaküla, Volvo Trucksi ülemaailmne tipptehnika osakond

Siis tuli suur pöördepunkt: pärast hübriidi ettevõttes demonstreerimist tegi Volvo Groupi tolleaegne tegevjuht Leif Johansson avaliku teadaande, lubades, et Volvo Group toob hübriidjõuülekande turule kolme aastaga.

Miguel Hallgren.

Miguel Hallgren, Volvo Trucksi tootenõuete juht

„Me olime selle kallal töötanud vaid kolm aastat ja meil ei olnud ametlikku töökorraldust,” ütleb Kroon. „Meil oli kiire, me võistlesime konkurentidega. Kuid kahe ja poole aastaga saime jõuülekande tootmiseks valmis.”

Volvo Trucksi jaoks oli nende püüdluste tulemus Volvo FE Hybrid, mida ametlikult tutvustati 2009. aastal. 2011. aasta juuniks oli esimene sõiduk kliendile üle antud ja selle loo kirjutamise ajal töötab juba üle 50 hübriidi. 

„See on suurim seeriatootmises hübriidveok, mis on äriotstarbel saadaval,” ütleb Volvo Trucksi tootenõuete juht Miguel Hallgren. „Enne Volvo Trucksi ei olnud ükski teine tootja maailmas teinud 26-tonnist hübriidjõuülekandega veokit.”

Volvo FE Hybrid liigub vaikselt, kasutades vaid oma elektrimootorit. Kui sõiduk kiirendab üle 20 km/h, aktiveerub diiselmootor, samas kui automaatkäigukast tagab optimaalse tasakaalu nende kahe vahel, aidates vältida madala efektiivsusega tööd. Akut laetakse, kasutades pidurdamisel tekkivat regeneratiivenergiat, mis vähendab energiakadu.

Et madalatel kiirustel veok kütust ei kasuta ja toetub regeneratiivpidurduse energiale, sobib Volvo FE Hybrid kõige paremini pidevat seiskamist ja käivitamist nõudvate sõidutsüklite puhul. Sellest tulenevalt on prügiveokid saavutanud kõige suurema kütusesäästu, tarbides kuni 20% vähem kütust. Koos elektrilise prügipressiga kasutades võib kogu sõidukilt saadav kokkuhoid ulatuda kuni 30%-ni. Ka linna kaubaveokid võivad säästa kuni 15%.

Enne Volvo Trucksi ei olnud ükski teine tootja maailmas teinud 26-tonnist hübriidjõuülekandega veokit.

Miguel Hallgren, Volvo Trucksi tootenõuete juht

Seni on klientide tagasiside Volvo FE Hybridi kohta olnud ääretult positiivne. Lisaks lubatud kütusesäästule ja müra vähenemisele on hübriidil ka kõrge töökindlus ja kasumlikkus.

„Hübriidveoki Volvo FE Hybrid suur erinevus muudest hübriidveokitest on see, et see on Volvo optimeeritud süsteem,” lisab Hallgren. „Oleme kogu süsteemi algusest peale integreerinud ja kõikide komponentide koostöö optimeerinud. See tagab kõrge kvaliteedi ja suurema jõudluse.”

Mats Alaküla.

Mats Alaküla, Volvo Trucksi ülemaailmne tipptehnika osakond

Isegi arendusmeeskond on üllatunud, kui hästi Volvo FE Hybrid on toiminud.

„Tulemuseks on väga usaldusväärne sõiduk,” ütleb Mats Alaküla Volvo Trucksi globaalse tipptehnika osakonnast. „Busside puhul Londonis on see näidanud suuremat töökindlust kui sama tüüpi sõiduki mittehübriidmudelid, mis minu meelest on märkimisväärne. See on väga hea tõestus tehtud töö kvaliteedi kohta.” 

„Masinaehitus on nagu kergejõustik – kui sa oled esimene, siis sind kuuldakse ja nähakse,” lisab Anders Kroon. „Kui vaatad turgu kahe või kolme aasta pärast, siis näed koopiaid enam-vähem sellest, mis meil praegu on.”

Mis saab edasi? Kas Volvo FE Hybrid on lõpp-punkt või alles algus? „Hübridiseerimine on hea esimene samm, sest see vähendab kütusekulu, kuid me kasutame endiselt kütust, seega ei lahenda see probleemi,” ütleb Alaküla. „Järgmine samm on liikuda diislilt edasi alternatiivsele allikale, antud juhul elektrile kui peamisele jõuallikale.”

Lähemas perspektiivis keskendutakse hübriidi täiustamisele, suurendades aku mahtuvust nii, et hübriidjõuülekannet saab kasutada arvukamate rakenduste ja veokimudelite puhul. Kuid energia saamine regeneratiivpidurdusest sellega lõpeb. Täielikule elektrirežiimile üleminekuks on vaja rakendada lisaseadmetega lahendusi. Seepärast on tuleviku prioriteet leida viisid, kuidas ühendada veok elektrivõrku ilma selle sõidutsüklit muutmata, näiteks laadides ajal, mil sõiduk nagunii seisab. Kui töötatakse välja kiired ja mugavad ühendamisviisid, on kõige suurem potentsiaal bussidel, sest neil on regulaarsed ette teada peatused kindlaksmääratud kohtades. Ka linnasiseste jaotusvedude veokid saaksid sellest kasu.

Tehnoloogia on meil põhimõtteliselt valmis – tegeleme selle täiustamisega.

Mats Alaküla, Volvo Trucksi ülemaailmne tipptehnika osakond

„Kui kaubaveok peatub kümme korda päevas 5–10 minutiks korraga ja sellel on juurdepääs suhteliselt võimsale pistikupesale, siis paljudel juhtudel sellest piisab,” selgitab Alaküla. „Need veokid saavad enamiku päevast elektrirežiimis töötada, mis on hea nii keskkonna kui ka ökonoomsuse mõttes. Tehnoloogia on meil põhimõtteliselt valmis – tegeleme selle täiustamisega.”

Nii põnev, kui see ka ei tundu, on sellel siiski omad piirid, sest see sõltub sõiduki sagedasest peatumisest, mis on täiesti ebapraktiline näiteks pikamaavedude puhul. Kuid mis oleks, kui akut saaks laadida sõidu ajal? Elektriliste teede kontseptsioon, kus sõidukid on pidevalt vooluvõrku ühendatud, tundub olevat fantastika, kuid see on mõte, mida tõsiselt kaalutakse. „Praegu ehitatakse Ameerika Ühendriikides, Aasias ja Euroopas katseradu,” ütleb Anders Kroon. 

„Laadimine on võtmetähtsusega,” ütleb Mats Alaküla lõpetuseks. „Kui me suudame pakkuda odavat elektrienergiat stabiilsel, ohutul ja mugaval viisil, muudaks see kõike täielikult. Kui me selle kätte saame, siis piiranguid ei ole.”
 

Volvo hübriidjõuülekanne.

Volvo hübriidjõuülekanne on bussides osutunud nii töökindlaks, et Londonis näitas see suuremat kasutuskindlust kui sama tüüpi sõiduki mittehübriidmudel.

Seotud artiklid

Madalamate käikude kasutamine

Turule on jõudnud I-Shifti perekonna uus liige: roomekäikudega I-Shifti käigukast. Uued käigud võimaldavad paigalt võtta kuni 325-tonnise koormaga....

Volvo dünaamilise roolisüsteemi eelised juhi jaoks

Ideaalne stabiilsus suurel kiirusel, täielik juhitavus väikesel kiirusel ning oluliselt väiksem koormus lihastele ja liigestele. 2013. aastal turule toodud murranguline Volvo dünaamiline roolisüsteem (Volvo Dynamic Steering system –VDS) on paljude ...

See õige tunne – sõltumatu esivedrustuse väljatöötamine

Ülesanne oli kindlalt piiritletud: töötada välja vedrustussüsteem, mis tugevdaks veelgi Volvo veokite liidrikohta juhitavuse ja mugavuse valdkonnas. Eesmärgini jõudmine oli tõeline katsumus....

Filtreerige artikleid

5 true 5