Hibrīda evolūcija – gadiem ilgusi izpēte un izstrāde

2011. gada jūnijā Volvo Trucks klientam piegādāja savu pirmo hibrīda kravas automašīnu. Šobrīd ikdienas darbā tiek izmantotas jau vairāk nekā 50 Volvo FE Hybrid kravas automašīnas. Šo kravas automašīnu izveidei veltītā pētniecība un izstrāde ir ilgusi gadiem, un Volvo Trucks hibrīda tehnoloģijas liek cerēt uz daudzsološu nākotni.
Volvo Trucks hibrīda dzinējs

Volvo Group hibrīdu spēka pārvadu iespēju izpēti uzsāka jau 1985. gadā, taču ievērojamos apmēros tā aizsākās tikai 2005. gadā.

Lai pilnībā spētu novērtēt Volvo FE Hybrid nozīmīgumu, ir jāizprot, cik daudz darba ieguldīts projekta izpētē un izstrādē. Pretēji vispārējam uzskatam elektriskās automašīnas nav jauns koncepts – Volvo Group sāka pētīt hibrīdpārvadu iespējas jau 1985. gadā. Taču šajos projektos nekad netika tālāk par prototipiem un paraugdemonstrējumu modeļiem.

Anderss Krūns

Anderss Krūns (Anders Kroon), Energoefektivitātes un vides nodaļas viceprezidents, Volvo Trucks

„Tolaik šie projekti bija vairāk kā “apdrošināšana”, kas līdzētu, ja mums neizdotos nodrošināt atbilstību emisijas regulām,” stāsta Volvo Trucks energoefektivitātes un vides nodaļas viceprezidents Anderss Krūns (Anders Kroon). Viņš jau vairāk nekā desmitgadi ir iesaistīts hibrīda projektā. „Galvenais mērķis nebūt nebija tirgus finanšu aspekts vai komerciāli izdevīga izstrādājuma radīšana.” 

Tas viss mainījās 2001. gadā, kad Krūnu palūdza sākt nākotnes degvielas izpētes programmu, un rezultāti bija pārsteidzoši.

„Bija skaidrs ne tikai, ka naftas ērai reiz pienāks beigas, bet arī tas, ka šīs beigas strauji tuvojas,” viņš atceras. „Mēs diezgan ātri atskārtām, ka vajadzēs alternatīvu fosilajai degvielai, un bija jāsāk rīkoties nekavējoties, lai attiecīgajā brīdī mēs būtu gatavi.” 

2002. gadā tika izlemts, ka elektroenerģija ir visizdevīgākais alternatīvās enerģijas avots, jo to iespējams ļoti efektīvi pārvērst mehāniskajā enerģijā, tāpēc Anderss Krūns un viņa komanda sāka pētīt dažādas elektroenerģijas un iekšdedzes iekārtu kombinācijas, šādi nonākot pie paralēlās hibrīdiekārtas. Izstrādes komanda saņēma finansējumu no Zviedrijas valdības, ASV Aizsardzības departamenta un Volvo Group un jau līdz 2005. gada beigām spēja radīt paralēlo hibrīdiekārtu un sagatavot to demonstrēšanai. 

Būtībā tehnoloģija jau ir izstrādāta, un mums atlicis to tikai pilnveidot.

Matss Alakula (Mats Alaküla), Globālās modernās mašīnbūves nodaļa, Volvo Trucks

Tad pienāca pagrieziena punkts: tā laika Volvo Group izpilddirektors Leifs Johansons (Leif Johansson) redzēja šo uzņēmuma iekšējo prezentāciju par hibrīdiekārtu, un pēcāk publiski paziņoja, ka trīs gadu laikā Volvo Group laidīs apgrozībā hibrīdpārvadu.

Migels Halgrēns

Migels Halgrēns (Miguel Hallgren), Produktu prasību nodaļas vadītājs, Volvo Trucks

„Mēs šīs iekārtas izstrādei bijām veltījuši tikai trīs gadus, un mums nebija formālas pieejas projektam,” stāsta Krūns. „Mēs steidzāmies, meklējām zināšanas. Bet pēc divarpus gadiem bijām izstrādājuši ražošanai gatavu pārvadu.”

Uzņēmumam Volvo Trucks viņu pūliņu rezultāts ir Volvo FE Hybrid, kas oficiāli tika prezentēts 2009. gadā. Līdz 2011. gada jūnijam pirmais šāds transportlīdzeklis tika piegādāts klientam, un brīdī, kad tiek rakstīts šis raksts, ikdienas darbā tiek izmantoti jau vairāk nekā 50 hibrīdtransportlīdzekļi. 

„Šī ir komercvajadzībām visvairāk saražotā hibrīda kravas automašīnu sērija,” stāsta Volvo Trucks izstrādājumu pieprasījuma menedžeris Migels Halgrēns (Miguel Hallgren). „Pirms Volvo Trucks vēl neviens ražotājs pasaulē nebija radījis 26 tonnas smagu kravas automašīnu ar hibrīdpārvadu.”

Volvo FE Hybrid pārvietojas klusi, izmantojot tikai elektromotoru. Kad transportlīdzeklis pārsniedz ātrumu 20 km/h, tiek ieslēgts dīzeļdzinējs, un automātiskā pārnesumu kārba nodrošina optimālu līdzsvaru starp abiem dzinējiem, ļaujot izvairīties no neefektīvas darbības. Akumulatori tiek lādēti ar enerģiju, kas tiek atgūta, kravas automašīnai bremzējot, šādi mazinot nelietderīgu enerģijas patēriņu.

Volvo FE Hybrid nepatērē degvielu, pārvietojoties ar nelielu ātrumu, un darbībai izmanto no bremzēšanas atgūto enerģiju, tāpēc šī kravas automašīna ir īpaši piemērota darbam ar biežu apstāšanos. Tāpēc tieši atkritumu savākšanas kravas automašīnas uzrāda vislielāko ietaupījumus, patērējot par 20 % mazāk degvielas. Aprīkojot kravas automašīnu ar elektrisko presi, kopējais ietaupījums var sasniegt pat 30 %. Pilsētas pārvadājumu kravas automašīnas arī spēj sasniegt līdz 15 % ietaupījumu.

Pirms Volvo Trucks neviens cits ražotājs pasaulē nebija radījis 26 tonnas smagu kravas automašīnu ar hibrīdpārvadu.

Migels Halgrēns, Produktu prasību nodaļas vadītājs, Volvo Trucks

Līdz šim mēs no klientiem esam saņēmuši tikai pozitīvas atsauksmes par Volvo FE Hybrid. Tā sniedz solīto degvielas ietaupījumu un darbojas ar mazinātu troksni, kā arī nodrošina ilgu darbspēju un augstu produktivitāti.

„Galvenā atšķirība starp Volvo FE Hybrid un citām hibrīda kravas automašīnām ir tāda, ka visu sistēmu ir optimizējis pats Volvo,” skaidro Halgrēns. „Mēs esam pielāgojuši visu sistēmu no jauna un optimizējuši visas sastāvdaļas tā, lai to darbība būtu saskaņota, tādējādi nodrošinot augstu kvalitāti un uzlabotu veiktspēju.”

Matss Alakula (Mats Alaküla)

Matss Alakula (Mats Alaküla), Globālās modernās mašīnbūves nodaļa, Volvo Trucks

Pat izstrādes komanda bija pārsteigta par Volvo FE Hybrid labajiem rādītajiem.

„Rezultāts ir ļoti uzticams transportlīdzeklis,” saka Matss Alakula (Mats Alaküla) no Volvo Trucks globālās uzlabotās inženierijas nodaļas. „Šī sistēma ir ieviesta Londonas autobusos, un tiem tagad ir ilgāks darbspējas laiks nekā tāda paša veida transportlīdzekļiem bez hibrīdiekārtām, un tas ir vērā ņemams sasniegums. Tas ir ļoti labs pierādījums tam, cik kvalitatīvi mēs esam padarījuši savu darbu.” 

„Inženierija ir kā sports – ja esi pirmais, tevi dzirdēs un redzēs,” stāsta Anderss Krūns. „Ja papētīsit tirgu pēc diviem vai trim gadiem, Jūs redzēsit risinājumus, kas vairāk vai mazāk ir mūsu pašreizējā veikuma kopijas.”

Kāds ir nākamais solis? Vai Volvo FE Hybrid ir beigas vai tikai sākums? „Hibrīda sistēmas ir labs pirmais solis, jo tas palīdz mazināt degvielas patēriņu, taču mēs joprojām izmantojam degvielu, kas nozīmē, ka problēma nav atrisināta,” saka Alakula. „Nākamais solis ir pāriet no dīzeļdegvielas uz alternatīvu enerģijas avotu, šajā gadījumā – uz elektroenerģiju – kā galveno enerģijas avotu.”

Īstermiņā mēs vēlamies uzlabot hibrīda efektivitāti, palielinot akumulatoru ietilpību, lai hibrīdpārvadam būtu vairāk pielietojumu un to varētu izmantot arī citos kravas automašīnu veidos. Taču enerģijas atgūšanai no bremzēšanas ir savi ierobežojumi. Lai pārietu uz pilnībā elektrisku režīmu, jāievieš risinājumi, kas atvieglos uzlādi. Tāpēc nākotnes izaicinājums ir atrast veidus, kā pieslēgties pie elektrotīkla, neizmainot transportlīdzekļa braukšanas ciklu, piemēram, veicot lādēšanu, kamēr transportlīdzeklim pēc plāna paredzēts stāvēt. Ir iespējamas ātras un ērtas savienojumu metodes, un vislielākais potenciāls piemīt autobusiem, jo tie regulāri apstājas iepriekš zināmās vietās, taču arī pilsētas pārvadājumu kravas automašīnas varētu izmantot šādu sistēmu.

Būtībā tehnoloģija jau ir izstrādāta, un mums atlicis to tikai pilnveidot.

Matss Alakula (Mats Alaküla), Globālās modernās mašīnbūves nodaļa, Volvo Trucks

„Ja pārvadājumu kravas automašīna dienā apstājas desmit reizes (katru reizi 5–10 min) un katru reizi pieejams pienācīgas jaudas strāvas pieslēgums, vairumā gadījumu ar to būtu gana,” skaidro Alakula, „šādas kravas automašīnas lielāko dienas daļu varētu darboties elektrorežīmā, kas ir gan labi videi, gan ekonomiski. Būtībā tehnoloģija jau ir izstrādāta un mums atlicis to tikai pilnveidot.”

Lai gan tas izklausās iespaidīgi, šādai sistēmai ir savi trūkumi, jo tās veiksmīgai darbībai vajadzīga bieža apstāšanās, kas ir ārkārtīgi nepraktiski, veicot tālos pārvadājumus. Ja vien būtu iespējams lādēt akumulatorus braucot. Doma par elektriskiem ceļiem, uz kuriem transportlīdzekļi nepārtraukti ir savienoti ar elektrotīklu, šķiet neticama, bet tā tiek ļoti nopietni apsvērta. „Pārbaudes trases šobrīd jau tiek būvētas ASV, Āzijā un Eiropā,” stāsta Anderss Krūns. 

„Galvenā problēma ir lādēšana,” secina Matss Alakula. „Ja mēs spētu piegādāt lētu, drošu un ērti pieejamu elektroenerģiju, tas visu pilnībā mainītu. Ja mēs spētu to panākt, izzustu visi ierobežojumi.”
 

Volvo hibrīdpārvads

Volvo hibrīdpārvads sekmīgi tiek izmantots Londonas autobusos, un tas nodrošina ilgāku darbspējas laiku nekā raksturīgs tāda paša veida transportlīdzekļiem bez hibrīdiekārtām.

Saistītais saturs

Zemāku pārnesumu izmantošana

I-Shift saime papildināta ar jaunu modeli: I-Shift pārnesumkārba ar lēngaitas pārnesumiem. Jaunie pārnesumi ļauj uzsākt kustību, kad kravas masa sasniedz līdz pat 325 tonnām....

Volvo dinamiskās stūrēšanas priekšrocības autovadītājiem

Nevainojama stabilitāte, braucot ar lielu ātrumu, pilnīga kontrole, braucot ar nelielu ātrumu, un ievērojami samazināta muskuļu un locītavu spriedze. Kopš novatoriskās Volvo dinamiskās stūrēšanas sistēmas (VDS) ieviešanas 2013. gadā tā ievērojami ir ...

Stabilitātes sajūta – IFS izstrāde

Uzdevums bija skaidrs: izstrādāt balstiekārtu, kas padarītu Volvo kravas automašīnas par visvieglāk vadāmajām un visērtākajām pasaulē. Jau pati risinājuma apjaušana bija izaicinājums....

Rakstu filtrēšana

5 true 5