Volvo - Alternativně s Volvem Trucks

Tak jako konkurenční výrobci, tak i Volvo Trucks velmi aktivně pracuje na alternativních pohonech svých nákladních vozidel.

A protože výsledky jsou už doslova „hmatatelné“, začátkem června pozval výrobce do švédského Göteborgu evropské odborné novináře jednak na seminář zaměřený na alternativní paliva pro trucky a nikoliv až v druhé řadě na jízdní testy vozidel se třemi různými pohony

Volvo FE Hybrid
Po řadě rozsáhlých provozních testů začíná společnost Volvo Trucks dodávat na trh hybridní nákladní automobily řady Volvo FE. Výroba omezené série vozidel byla právě zahájena. Dodávka těchto nákladních vozů zákazníkům ve vybraných tržních segmentech (Švédsko, Norsko, Finsko, Dánsko, Velká Británie, Francie, Německo, Rakousko, Švýcarsko, Itálie, Nizozemsko, Belgie, Lucembursko) proběhne postupně v letech 2011 až 2013. Tišší a čistší hybridní nákladní automobily umožňují dosáhnout úspor paliva až 30 % a budou přednostně využívány pro činnosti spojené s distribucí a sběrem odpadu v městských zástavbách.„Náš model Volvo FE Hybrid je high-tech nákladním vozem, který už vzbudil značnou pozornost. Je zcela zřejmé, že o těžké hybridní nákladní vozy je značný zájem,“ říká Claes Nilsson, prezident evropské divize společnosti Volvo Trucks.

Vůz Volvo FE Hybrid bude zpočátku dodáván do třinácti evropských zemí, postupně pak bude možnost dodávek rozšířena i o další země. Tento nákladní vůz bude vyráběn v omezených výrobních sériích, protože pokročilá hybridní technologie vyžaduje řešení výroby na míru podle potřeb zákazníků. Také technologie akumulátorů se stále ještě vyvíjí. To znamená, že pracovníci organizací poprodejních služeb musejí být paralelně proškolováni, aby mohli zákazníkům poskytnout odpovídající služby. V neposlední řadě pak také cena vozidel zcela určitě – alespoň v příštích letech – bude řadu případných zájemců odrazovat. Hybridní technologie je nejvhodnější pro hustě obydlené oblasti měst, kde dochází k vysokému počtu cyklů start stop. Podle provozního cyklu může model Volvo FE Hybrid snížit emise oxidu uhličitého v rozmezí od 15–20 %. Navíc může být u popelářských vozů při použití elektrického pohonu ušetřeno až 30 % paliva.Vůz Volvo FE Hybrid je vybaven paralelní hybridní technologií, což znamená, že energie ze vznětového motoru a energie z elektrického motoru mohou být využívány buď současně, nebo jedna na druhé nezávisle. Systém automaticky přepíná mezi těmito dvěma zdroji pohonu. Pokud hybridní vůz jede na první rychlostní stupeň, je poháněn pouze elektrickým motorem, čímž řidiči poskytuje živou reakci na „přidání plynu“ a díky tomu vynikající jízdní vlastnosti. Jakmile je inicializován hybridní režim, pracují vznětový motor a elektromotor paralelně tak, aby bylo dosaženo optimálních úspor paliva.

Hybridní technologie Volvo je navíc navržena tak, aby maximálně využívala možné množství energie vznikající při brzdění. Proto není nutné žádné zvláštní dobíjení z externích zdrojů. Elektrický pohon nadto snižuje celkovou hladinu hluku.Standardní podvozek řady FE má namontován standardní sedmilitrový vznětový motor vyráběný ve verzi pro svoz odpadků o výkonu 340 k/1300 Nm a ve verzi pro distribuci o výkonu 300 k/1160 Nm. Vznětový motor pracuje paralelně s elektrickým motorem o výkonu 120 kW. Elektrický motor čerpá energii z lithium-iontového akumulátoru nejmodernějšího vývojového typu. Standardně je také montována automatizovaná převodovka I-Shift. Tyto hybridní vozy, které jsou navrženy pro aplikace s celkovou hmotností vozidla 26 tun, jsou poskytovány na leasingovou smlouvu s plným kontraktem na údržbu a opravy.

V průběhu semináře vedle čistě technických dotazů, byla položena i otázka týkající se bezpečnosti vozidla při havárii. Podle sdělení výrobce, dříve než společnost Volvo Trucks uvolní nový model pro trh, musí příslušný vůz absolvovat přísný testovací nárazový program. Model Volvo FE Hybrid v tom není žádnou výjimkou. Se svou sadou akumulátorů postavilo před techniky provádějící nárazové testy nové problémy. U hybridního nákladního vozu je sada akumulátorů umístěna na boku vozidla. Vzhledem k charakteru předpokládaného provozu byl vůz testován při simulované kolizi při nárazu v rychlosti 46 km/h do sady akumulátorů. To je v městském provozu zcela běžný typ nehody, kvůli které se tento typ vozu nejčastěji dostane do servisu. Celá sestava elektrického pohonu má hmotnost 578 kg, z toho jen samotné akumulátory váží 232 kg. Elektrický systém pracuje při napětí 600 voltů. „Rozhodli jsme se provádět test během 45 sekund po začátku nabíjení akumulátorů. To je doba, ve které systémem prochází největší proud, a tak můžeme obdržet mezní výsledky testu,“ říká Ulf Torgilsman, který má u společnosti Volvo Trucks na starosti nárazové testy.

Poté, co saně o hmotnosti 1600 kg zasáhly sadu akumulátorů, shromáždění technici viděli, že instalace splnila všechna očekávání. Vestavěný ochranný systém vypnul všechny aktivity probíhající v elektrické sestavě. „Test probíhal skvěle a vše pracovalo přesně tak, jak bylo plánováno. Přesvědčili jsme se, že celá sestava je velmi stabilní. Nedošlo k nadměrnému zahřátí, neobjevily se plameny, nevytekla žádná kapalina, elektrický systém zůstal neporušený a vypnul se přesně tak, jak se to očekávalo,“ řekl Ulf Torgilsman po nárazovém testu.Test prokázal dvě nejdůležitější věci: že akumulátorová sada vydrží kolizi, aniž by způsobila požár, a že řidič vozu není touto částí pohonu zraněn. Carl Johan Almqvist konstatoval, že nárazový test prokázal, že akumulátory jsou z hlediska bezpečnosti dopravy zcela bezpečné. „Nyní cítíme, že tento produkt můžeme uvolnit pro trh s vědomím, že je bezpečný přesně tak, jak všechny výrobky společnosti Volvo musejí vždy být,“ řekl Carl Johan Almqvist. 

Bio-DME – nové slibné palivo
Jednou z alternativ, kterou si společnost Volvo Trucks vybrala pro testování, které dnes již probíhá ve spolupráci s řadou dopravních společností, je Bio-DME. S emisemi oxidu uhličitého nižšími ve srovnání s naftou o 95 %, žádnými emisemi pevných částic a s celkově vyšší energetickou účinností vše svědčí o tom, že by se Bio DME mohl stát palivem budoucnosti.

DME (dimetyléter) byl dosud používán především jako přetlaková látka ve sprejích. Nicméně takové vlastnosti, jako jsou nízká teplota samovznícení a vysoké cetanové číslo, dělají z DME také vhodné palivo pro vznětové motory. Spalování může probíhat se značnou účinností, a tak snižovat spotřebu paliva. Navíc DME při spalování nevytváří saze, a díky tomu generuje velmi nízké emise pevných částic a rovněž oxidů dusíku. Pokud je, jako v případě společnosti Volvo Trucks, DME vyráběn prostřednictvím energeticky efektivního procesu z obnovitelné suroviny na biologickém základu – Bio DME –, potom mohou být emise oxidu uhličitého zatěžujícího atmosféru sníženy až o 95 % ve srovnání s běžnou motorovou naftou. Volvo Trucks je prvním výrobcem nákladních automobilů, který se rozhodl vyzkoušet Bio DME v plném rozsahu provozních testů. Řada vozů Volvo FH poháněných Bio DME tak zahájila běžný provoz u zákazníků po celém Švédsku. Zkoušky potrvají až do konce roku 2012, kdy se po důkladném vyhodnocení rozhodne o dalším vývoji. Z technického hlediska nejsou mezi nákladním automobilem spalujícím naftu a Bio DME žádné podstatné rozdíly. V provozních zkouškách jsou používány běžné 13litrové motory pro Volvo FH pouze s úpravami na vstřikovacím a řídicím systému. Hlavní rozdíly jsou u palivového systému a u palivových nádrží. Protože DME je při normální teplotě v plynném stavu, stlačuje se tak, aby mohl být v palivových nádržích nákladních vozů ukládán v kapalné formě. DME obsahuje méně energie než nafta, proto jsou nutné větší nádrže k tomu, aby bylo možné ujet stejnou vzdálenost bez zastavení a doplnění paliva.

Také z hlediska řidiče je nákladní vůz Volvo poháněný DME zcela srovnatelný se svým naftou poháněným protějškem. Výkon a jízdní vlastnosti jsou prakticky stejné. Nákladní vůz s pohonem DME však dodává poněkud vyšší točivý moment a běží tišeji. Zavedení nového paliva na trh ovšem vyžaduje více než jen nákladní automobily. Musí být vybudován také celý řetězec zahrnující výrobu, distribuci a plnicí stanice. Před několika lety vytvořila švédská energetická agentura ve spolupráci se společností Volvo Trucks, různými švédskými dodavateli a s dopravním průmyslem v rámci EU společný podnik pro průzkum potenciálu pro široké zavedení Bio DME ve Švédsku jako vozidlového paliva. A právě v rámci tohoto projektu se provozní zkoušky společnosti Volvo Trucks provádějí.Bio-DME používaný v tomto projektu se vyrábí v závodě Chemrec v Pitea v severním Švédsku. Surovinou je sulfátový výluh, vedlejší produkt při výrobě papíru. Výpočty prokazují, že DME vyráběný ze sulfátového výluhu při švédské produkci papíroviny může nahradit polovinu motorové nafty, která se dnes používá při silniční dopravě ve Švédsku. Bio DME se může vyrábět i z jiných bio surovin, jako ze zbytků z lesního průmyslu, odpadků nebo hnoje.

A co Metan-Diesel?
Nákladní automobily poháněné plynem (ale nikoliv klasickým zemním plynem – CNG) už je nyní možné, v Evropě úplně poprvé, použít pro těžší nákladní vozidla a na delší vzdálenosti. Švédská dopravní společnost Götene Kyltransport je jednou z těch, které po několik posledních let testovaly nové modely nákladních vozů Volvo poháněné zkapalněným metanem a naftou. Sériová výroba bude zahájena letos v létě.„Naše zkušenosti s metan-dieselovým pohonem jsou vynikající. Je to bezesporu řešení budoucnosti. Pokud bude cena plynu příznivá, očekávám, že během následujících pěti let budou až 80 % naší flotily tvořit metan-dieselové vozy Volvo,“ řekl Ulf Johansson, prezident společnosti Götene Kyltransport.

Letos v srpnu se společnost Volvo Trucks stane prvním výrobcem v Evropě, který zahájí sériovou výrobu metan-dieselových nákladních vozů. Přesně jak tento název naznačuje, jsou vozy řady Volvo FM poháněny zároveň metanem a naftou. Přestože jde o nový model, prodělala už tato technologie zevrubné testování a vyhodnocení. Testovaný truck měl připojený dvacet metrů dlouhý chladírenský návěs, který může uvézt o tři tuny více než běžný návěs. U tohoto návěsu s vyšší kapacitou je hydraulická chladicí jednotka poháněna přímo metan-dieselovým motorem, takže dva menší, méně ekologicky optimalizované vznětové motory, které jinak pohánějí chladicí jednotky konvenčních souprav, jsou zbytečné.Nový vůz Volvo FM MethaneDiesel (LNG) má 13litrový motor, který má výkon 460 k/2300 Nm. Jeho palivo se skládá ze 75% zkapalněného plynu a zbývající část tvoří nafta, ale tento poměr se může měnit podle toho, jak je vůz používán. Ve srovnání s konvenčními plynovými motory, v nichž se palivo zažehuje zapalovací svíčkou, nabízí MethanDieselová alternativa o 30 až 40 % vyšší účinnost, což znamená, že spotřeba paliva se sníží až o 25 %. „Optimálním řešením je pohon bioplynem. Tím se sníží emise oxidu uhličitého ve srovnání s konvenčním vznětovým motorem až o 70 %. To ale vyžaduje, aby se dostupnost bioplynu zlepšila,“ říká Mats Franzén, manažer strategie a plánování motorů společnosti Volvo Trucks.

Díky používání pohonu s kombinací vznětové technologie a technologie zkapalněného plynu se operační rádius metan-dieselových nákladních automobilů Volvo podstatně zvětšil v porovnání s konvenčními nákladními vozy poháněnými stlačeným plynem (CNG) a používajícími zážeh zapalovací svíčkou. Díky tomu je nyní poprvé možné používat plynem poháněné nákladní vozy při regionálním rozvozu, s potenciálem používat je i pro dálkovou přepravu. Nové metan-dieselové nákladní automobily Volvo nabízejí značné výhody také z čistě finančního hlediska.Z čistě technického hlediska nejsou ve srovnání s konvenčními vznětovými motory žádné významnější rozdíly. Hlavní rozdíly jsou ve vstřikovačích plynu, které jsou připevněny na desce mezi plnicím potrubím a blokem motoru. Navíc je zde palivová nádrž podobná termosce, která udržuje zkapalněný plyn při teplotě –140 °C a pod potřebným tlakem. Dalším prvkem, jimž je nákladní vůz vybaven a který byl vyvinut přímo pro metanem poháněné motory, je speciální katalyzátor. Avšak samotná platforma motoru je vznětová a její provozní spolehlivost při pohonu plynem je stejná jako s naftou. To bylo prověřeno nejen při rozsáhlých provozních testech, které byly provedeny.

Jedním z faktorů, které mají zásadní význam pro rozvoj metan-dieselových nákladních vozů, je rozšíření infrastruktury dodávek plynu a vybudování více plynových čerpacích stanic po celé Evropě. „Během pouhých pěti let budou všichni majitelé nákladních vozů ve Švédsku moci jezdit na metan. Ve zbytku Evropy budou ‚modré koridory‘, podél nichž bude možné do vozů doplňovat metan, takže bude ve většině zemí možné jezdit na metan,“ poznamenává Anna Berggrenová, vedoucí útvaru rozvoje trhu společnosti na distribuci plynu Fordonsgas.Společnost Volvo Trucks začala přijímat objednávky na nové vozy Volvo FM MethaneDiesel 31. května. Limitovaná sériová výroba začne v srpnu. V tomto roce společnost Volvo Trucks očekává, že ve Švédsku, Velké Británii a Nizozemsku, tedy na trzích nabízejících nejlepší dostupnost zkapalněného plynu, prodá 100 metan-dieselových nákladních automobilů. Společnost očekává, že v roce 2012 zvýší výrobu na 400 nákladních vozů a rozšíří prodej i na další trhy.

Za volantem
Volvo Trucks nám na parkoviště výrobního závodu v Göteborgu přistavilo šest trucků (plus dva jaksi nenápadně vystavené kousek vedle), a současně každý novinář dostal rozpis jízd, takže měl zajištěno, že si vyzkouší opravdu všechny tři druhy pohonu. Možná by nebylo od věci poznamenat, že Volvo Trucks v rámci vývoje vozidel na alternativní pohon/palivo, začínalo v podstatě na 7 projektech (včetně LPG a CNG). Až teprve v rámci „užšího výběru“ vývojáři soustředili pozornost na výše uvedené tři systémy pohonu, jako nejvíce „životaschopné“. A teď už k jednotlivým vozidlům.

Rozpis byl ke mně přívětivý, a tak jsem jako do prvního trucku usednul za volant modelu Volvo FE Hybrid. Až na nápis na masce vozidla šlo ovšem o zcela standardní rozvážkový truck s konfigurací 6x4/2, tj. s třetí nápravou řiditelnou a vybavenou jednoduchou montáží kol. A musím se přiznat, že až na dva spínače vlastně ani v kabině nebylo možné poznat, že řídím „hybrid“. Asi nejzajímavější je rozjezd pouze na elektromotor, ovšem jakmile rychloměr začne skoro atakovat hranici 20 km/h nastartuje klasický diesel. To je vlastně ale ta klasická „pozice“. Instruktor mi ukázal jak zablokovat provoz pouze na diesel (takže ukazatel stavu akumulátorů po pár kilometrech avizoval plné nabití) a pak při vykládce zboží a následném rozjezdu přepnout na čistý pohon elektřinou.  Myslím, že největším zážitkem je to absolutní ticho, rušené pouze lehkým šumem el. trakce, takže chvilkami jsem měl pocit, že řídím trolejbus. Ovšem jakmile rychlost vozidla přesáhne cca 35 km/h, okamžitě startuje diesel. V opačném případě je dojezd čistě na akumulátory cca 10?km (dle profilu tratě a celkové hmotnosti vozidla). Ideální pro komunální vozy a distribuci zboží ve městě, na periferii pak pohon zajišťuje čistě standardní diesel. A neměl bych zapomenout, že nechybí ani systém „start-stop“, tedy další možnost, jak ušetřit za celý rozvážkový den nějaký ten litřík nafty a snížit emise a samozřejmostí je rekuperace při brždění vozidla. Pokud jde o ovládání, tak vlastně z pohledu řidiče „nic nového“. Netřeba zdůraznit, že celá zkušební trať byla vedena po příměstských částech Göteborgu, takže se často zastavovalo a max. rychlost nepřekročila 60 km/h. A jen tak mimochodem, hybridní Volvo FE má elektrický posilovač řízení.

Jako druhý truck na mě čekal v „depu“ Volvo FH opět s konfigurací 6x4/2 se skříňovou nástavbou ze dvou třetin zatíženou. Ovšem nápis nad čelním sklem „DME“ jasně signalizoval, že jde o vozidlo poháněné dymetyletherem. A bylo to znát hned na startu. Ačkoliv motor byl zahřátý předchozí jízdou, start trval několik dlouhých sekund. Ano, agregát se – jak se ukázalo, tak vlastně vždy – lehce „bránil“ startu. Ovšem poté už jsem nepoznal, že nespalujeme naftu, ale jakýsi „hnací plyn z pičifuků“. Pravda, motor byl znatelně tišší, ale automatizovaná převodovka I-Shift nedovolila pochybovat o jeho výkonu. Truck jsem si vyzkoušel na venkovském okruhu, který vlastně simuloval regionální distribuci, ale postrádal delší či prudší stoupání. Bylo to zajímavé svezení.

Na závěr testovacího dopoledne jsem usednul za volant soupravy s pohonem na metan-diesel. Na parkovišti byly připraveny dvě. V podstatě oba tahače byly stejné – Volvo FM 6x2 – lišily se pouze návěsy. Demo souprava automobilky měla připojeno třínápravové silo, vozidlo zapůjčené k dlouhodobým firemním testům konkrétního švédského dopravce pak mělo připojen standardní třínápravový „plachťák“. Takže méně fotogenický či chcete-li atraktivní. Ovšem co do celkové hmotnosti či výkonu tahačů obě soupravy byly na tom stejně. Návěsy byly plně naloženy.Zcela bez uzardění konstatuji, že pohon na MethanDiesel (LNG) na mě udělal nejlepší dojem. A to jsem řídil tahač, který měl na tachometru najeto přes 80 000 km, a vlastně šlo o jedno z prototypových vozidel, takže na palubní desce byl ještě „neelegantně“ zabudovaný palivoměr na nádrž s metanem. S truckem jsem ujel necelých 80 km mírně zvlněnou krajinou s Göteborgu po pobřeží směrem na Norsko a zpět. Takže žádné velké převýšení. Ale agregát pracoval zcela srovnatelně s čistým „naftovým provozem“. Možná – ale to je subjektivní pocit – byl o něco tišší a také akceleroval volněji. Jinak to bylo zcela normální sériové vozidlo. Po vystoupení jsem si fotografoval vlevo na rámu umístěnou velkou (pozor, je silně obalena izolací!) nádrž na metan. Na jejích armaturách byla ledová vrstva, protože teplota stlačeného metanu je kolem –140 °C. Na druhé straně rámu je pak malá nádrž na naftu a aditivum AdBlue (ano, vozidlo je doplněno katalyzátorem).

Mám-li shrnout dojmy z celého „cvičení“, pak konstatuji, že pokud jde o hybridní Volvo FE, pak dostaneme do ruky truck, který má v podstatě shodné technické řešení jako hybrid z bratrské značky Renault Trucks, a jeho většímu rozšíření zatím brání hlavně pořizovací cena (výrobce ji i taktně neuvedl), resp. zvýhodnění – např. daňové – státem. Ve Švédsku stát alternativní pohony nezvýhodňuje.Pohon na DME (dymetyleter) je sice z pohledu řidiče příjemný, technických změn na motoru není příliš mnoho, ale někde v „oblacích“ se vznáší výrobní náklady na palivo, a tím i jeho cena. Z mého pohledu nejblíže praktickému „životu“ má asi pohon na směs MethanDiesel (LNG), náklady na úpravu agregátu nejsou velké, ale opět se dostáváme k problematice výroby tohoto paliva, či lépe řečeno k ceně a pak samozřejmě k distribuční síti. Ekologická hlediska jsou u všech výše jmenovaných pohonů zcela určitě plněna v limitech výrazně lepších než současná norma Euro 5, i když o plnění Euro 6 technici a zástupci výrobce taktně mlčeli.



Zdroj: Doprava a silnice 07/11

Fotogalerie