Elektrischer Antrieb - hamarosan!

2018. március 18. - _zahnrad

cita_elec_1803_cim.jpgA városi buszok piacát uraló két német óriás, a Mercedes és az MAN gőzerővel dolgozik a teljesen elektromos városi buszain. A részletesebb bemutatók ősszel várhatók

A különféle gyártmányú elektromos buszok már itt vannak egy ideje, ugyan a kapott médiavisszhanghoz képest Európában még csak elenyésző darabszámban, de azért egyre növekvő mértékben. A cél 2030-ra, hogy az új városi buszok 75%-a már elektromos hajtású legyen. De ne higgyük, hogy ez csak valami elvont álom, Lengyelország 2020-ig 1000 elektromos buszt állít forgalomba és időarányosan elég jól állnak.

A meglévő kis szériás gyártmányok előnye, hogy rugalmasan kipróbálható bennük többféle hajtás, energiatároló és töltési csomag, de szenvedhetnek átgondolatlanságtól és az átfogó tesztek hiányától. A két német óriás a hajtáslánc fejlesztésben meglévő tapasztalatával pont az efféle buktatókat fogja kiküszöbölni, illetve kiszámítható szerviz hátteret, könnyű továbbfejleszthetőséget és az akkumulátorokkal járó új kihívások kezelését is ígérik.

Mercedes Citaro Electric

Ősszel, a hanoveri IAA kiállításon érkezik az elektromos Citaro. A hónap elején azért betekintést adtak a fejlesztés eddigi állásába és az is kiderült, ahogy a képeken is látszik, hogy több prototípus is épült. A hazai, német tesztek mellett a sarkörön túl és Spanyolországban, a Sierra Nevada hegységben is tesztelték a buszokat. A busz karosszériája a már 50 ezernél is több példányban készült, normál, C2-es Citaróé. Az elektromos hajtás kerékagymotoros megoldású, a korábbi hibrid és hidrogénes Citarókban is használt aszinkron motoros ZF AVE 130-as portál tengely. Ez 2*125kW teljesítményt és 2*485Nm nyomatékot jelent, ami a módosító áttétel után a kerekeken mérve lesz 2*11000Nm, ami megfelel a dízel buszoknál is tapasztalhatónak, csak éppen 0 fordulattól, váltás nélkül adja le a motor.

A Mercedes az AKASOL folyadékhűtéses, moduláris, lítium-vasfoszfát akkumulátorait választotta. Egy nagyfeszültségű akkumulátor blokk 15 modult tartalmaz, egy modul pedig 12 cellát. Egy blokk tehát 180 akkumulátor cellát és kb. 25kWh energiát tartalmaz, összesen 10 blokk helyezhető el a buszon. 4 lehet a farban, a dízelmotor hűlt helyén, és igényektől függően 2-től 6 blokkig a tetőn. Az elérhető maximális kapacitás jelenleg 243 kWh. Nyáron a SORT 2 ciklus szerint 150 kilométeres a befutható hatótávolság, ideális körülmények között ez akár 250 kilométer is lehet. A fogyasztása -10 fokos külső hőmérséklet mellett, utastéri fűtéssel együtt 2,0 kWh/kilométer, nyáron, +30 fokban, klímával 1,4 kWh/km. Realisztikus, őszinte adatok.

A busz üres tömege 13,7 tonna, az első futómű terhelhetősége pedig 8 tonna, valószínűleg széles abroncsokat kap. A megengedett 19,5 tonna össztömegéhez megfelelően így 80-85 fő körül lehet a befogadóképessége, az adódó állóutas sűrűség 5,5 fő/m2. A Mercedes nem buta, 2030-ig a cél a 400 kilométeres hatótáv. Az AKASOL módszerében az akkumulátor cellák könnyedén kicserélhetőek nagyobb energiasűrűségűekre, a felügyelet, a töltésvezérlés és a dobozolás maradhat.

A választott akkuméret szerint egy picit máshova kerülnek elhelyezésre a tetőn az egyes blokkok, de a szóló változaton az utastéri klíma elé, ami a B tengely fülé került. A még készülőfélben lévő csuklós változaton a legtöbb modul a B tengely fölé fog kerülni és egy a hátsó kocsitest legelső részére. Így a csuklósokon az első kocsitest klímaberendezése költözik előrébb. A tetővázak a gázüzemű Citaro NGT-vel egyeznek meg. A tetők első részén minden esetben az opcionális pantográfos töltő fog helyet kapni.

A Mercedes az akkumulátorok hőmérséklet szabályozására, vagy divatosan mondva a hőmenedzsmentjére a legbüszkébb. Az akkuk hűtése egy külön kicsi hőcserélő a tető bal hátsó sarkában, a szintén ilyen magasan utazó utastéri klíma hűtőközeg tartálya mögött. Ezen kívül a dízelmotorok megszokott hőcserélője helyén is van egy kisebb teljesítményű hőcserélő, ez a motortérbe helyezett akkumulátorokat, hajtást, a hajtásvezérlést és a folyadékhűtéses fékellenállást hűtheti.

Az egész rendszer egybenyitható, az utastéri fűtés és a vezető megduplázott (kisebb hőmérsékletű fűtővízhez nagyobb méretű radiátor dukál) fűtőkészüléke is ide csatlakozik. Hidegben az egész rendszert egy kiegészítő fűtés tartja optimális hőmérsékleten, így a hatótávolság nem csökken. A töltésmenedzsment eldöntheti, honnan érdemes venni a felesleges hőt, a fékellenállás is be tud segíteni az utastér fűtésébe.

A spanyolországi tesztek képei és tetőn elhelyezett egységek.

Az utastér hűtése CO2 hűtőközeget (R744) használó hőszivattyús légkondicionálóval történik. A szén-dioxidra nem csak a környezetbarátsága (felmelegedési potenciál - GWP), hanem a hideg (fűtési) üzemben az R134a hűtőközeghez képest elérhető sokkal jobb hatásfok (4.oldal) miatt is esett a választás. A rendszer szabályzott, így attól függően, hogy mennyi utas tartózkodik a járművön alakul a hűtési/fűtési igény, akár az utasok is segíthetik az akkukat melegen tartani. Ez így együtt akár 40%-os energiamegtakarítást is jelenthet.

Az elektromos Citaro hidegüzemi tesztjei.

A busz töltése alapkivitelben garázsban elhelyezett, fix töltővel megoldott. A busz egyenfeszültséget tud fogadni, Combo 2 szabványos a csatlakozója a dízel változatok üzemanyag betöltő nyílásának a helyén. A töltési teljesítmény 20-80 kW között lehet, a töltési idő a töltő teljesítményének és a busz akkukapacitásának függvényében 3 és 11 óra között lehet. Az opcionális pantográfos megoldás maximum 150 kW teljesítményű gyorstöltő oszlopokhoz tud csatlakozni.

 

MAN Lion's City

h_2018_mou_2ndlifespeicher-02.jpgA Hamburggal kötött megállapodás után (Kép: MAN Truck & Bus)

Az elmúlt hetekben véres kardként Európán körbehordozott, de már jó ideje tesztelt és a héten végül a nagyközönségnek is bemutatott Lion's City elektromos változatáról nem tudunk ennyire részletesen beszámolni. Attól viszont már jóval többet tudunk, hogy lesz. A fenti játékát elkezdte az MAN, és az első elektromos prototípusok is feltűntek,a bemutató ebben az estben is az őszi IAA-n lesz, de a szériagyártás csak 2019 végén indul. A jól értesült német sajtó szerint az MAN az éjszakai töltést és a nagyobb akkucsomagokat választja. Szintén eltérő a hajtás felépítése, nagyobb hatásfokú állandómágneses szinkron motort választanak, centrális, azaz a trolibuszokhoz hasonló hajtáslánc felépítéssel. Ez jobb hatásfokot és terhelhetőséget jelent a fő konkurenciához képest.

lionscity18.jpgA csuklós MAN Lion's City (Kép: MAN Truck & Bus)

A 12 méteres szóló változat akkumulátor kapacitását 300 kWh és 470 kWh között lehet majd választani. Az akkumulátor lítium-nikkel-mangán-kobalt-oxid (NMC), egy blokk kb. 80 kWh. A jól értesültek szerint kizárólag a tetőn kapnak helyet a blokkok, a szólón 6. A 18 méteres csuklós akkumulátor kapacitása 400 és 630 kWh között lesz választható, ez 8 blokkot jelent. A motortorony így elvileg el fog tűnni. A prototípus elektromos buszok több európai nagyvárosban fognak tartós próbafutást végezni, az eddigi partnerek: Hamburg, München, Wolfsburg és Luxemburg.

A Hamburgi közlekedési vállalat (VHH - Vekehrsbetriebe Hamburg-Holstein GmbH) és az MAN az új Lion's City bemutatóján, 15-én kötött egy megállapodást az akkumulátorok újrahasznosításáról. Az első elektromos Lion's City-kre telepített NMC akkumulátorok tervezett élettartama 6 év, viszont a buszok élettartama inkább 12. A megállapodás lényege, hogy a buszokból kiszerelt akkumulátorokat a telephelyeken fogják felhasználni az elektromos járművek töltéséből adódó terhelési csúcsok simítására. Ez a villamos energetikában ismert terhelési csúcsok levágása vagy peak shaving. Napközben, amíg közlekednek a villany buszaink, addig töltjük a kiszerelt akkumulátorokat, amikor pedig beérkezik a sok busz a garázsba, akkor az akkumulátorokban eltárolt energiával is töltjük a buszokat. Ez éppen nem egy jó hatásfokú játék, de az akkumulátor élettartamát elnyújtja, egy ilyen üzem a maradék kapacitás számára is kímélőbb, mint a közúti, illetve az egyes garázsok sem terhelik meg túlzottan a meglévő elektromos hálózatot. A prototípus energiatároló még az idén megépül Hamburg-Bergedorf  garázsban a prototípus járműveken használt akkumulátorok felhasználásával. Ezzel az akkumulátorok viselkedését különféle üzemi igénybevételek esetén is meg tudják figyelni.

Ha érdekel az autóbuszok múltja, jelene és jövője, ha friss képet szeretnél kapni e közlekedési eszközökről, akkor csatlakozz hozzánk a Facebookon is!

A bejegyzés trackback címe:

https://omnibusz.blog.hu/api/trackback/id/tr1313748744

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

nemeza 2018.03.20. 19:26:42

Érdekes lenne egy közös teszt Pesten :) Nekem a MAN megoldása szimpatikusabb, de az opciós pantográfos töltés, és a nem csak a tetőn elhelyezett akkucsomag jól hangzik a Mercedesnél.

Még ilyen cikkeket OmniBUSZ ;)

Moszkvicsslusszkulllcs 2018.03.21. 11:57:18

Köszönjük ezt a jó kis cikket.

A 13,7 tonnás C2 üres tömeg számomra elfogadhatatlan. Szét fogják cseszni az utakat. Talán 2, esetleg 3 tonna lehet az akkupakk, és akksik nélkül nehezebb az elektromos Citaro mint a dízelváltozat (10,6 tonna). Valamit nagyon elterveztek a váztervezők. Pontosabban nem tervezték át a vázat, pedig ki lehetett volna könnyíteni mind a B tengely környékén, mind a motor hűlt helyén. Meg hát a tökéletesnek mondott, ám talán csak túlbonyolított gépészet is sokat nyomhat.

Az utastér nem hogy nem lett barátságosabb (megmaradt a motorsátor, és a B tengelynél is legalább annyira összeszűkül a folyosó mint a dízeleknél) de a ballonosabb első gumik miatt még szűkebb is lesz mind a dízeltesó. És megmaradnak a vizes fűtés hőcserélői is, amik annyira útban tudnak lenni az ember lábának.

nyelv-ész 2018.03.21. 14:22:31

@Moszkvicsslusszkulllcs: A vizes fűtést értem, hogy miért hagyták meg. Nagy légteret kell fűteni, gyakoriak az ajtónyitások, és a vizes fűtésnek nagyobb a hőtehetetlensége. Éjjel a töltés közben felfűthető a busz, és megtartani a hőmérsékletet már gazdaságosabb.

Moszkvicsslusszkulllcs 2018.03.23. 17:40:21

Hőtehetetlenség?

Ha forró utastéri radiátornál leállítod a busz motorját, 5 perc múlva már csak meleg a radiátor, újabb 5 perc múlva már csak langyos, újabb 5 perc múlva jéghideg.

A víznek valóban nagy a hőtároló képessége, de 10 liter folyadéktól ne várd el, hogy melegen tartson 40 légköbmétert.
Vonalradiátor esetében mondjuk 10 liter folyadék tartózkodik az utastérben.
De pont a Mercedes nem vonalradiátorokat, hanem hőcserélőket alkalmaz. A fagyálló folyadék csak néhány 10 cm hosszban tartózkodik az utastérben, és elektromos ventilátor fújja hosszirányban az át(nem)melegített levegőt a vonalradiátor takarólemezének nézhető perforált légcsatornában.

Az én tapasztalatom az, hogy amikor fűteni kell az utasteret, a Merga fogyasztása alapból 10%-kal megemelkedik önmagában attól, hogy beindul kismillió keringtetőszivattyú és ventilátor.
Nagyobb hidegekben, amikor a klímaberendezés is elkezd fűteni, az további 15% többlet a fogyasztásban.

A Mercedes vizes rendszerét minden járműgépész tananyagban mutogatni kellene, hogy na így nem szabad utastérfűtést csinálni.

Petyka366 2018.03.29. 14:45:46

Nekem ez az egész tiszta elektromos hajtás, és a többi dolog, még mindig annyira gyerekcipőben járósnak tűnik, hogy hihetetlen. 150 km (de ha minden klappol ez lehet 250 km is). Az aksik rövid élettartamúak, a gyors töltések pluszba rövidítik ezek élettartamát. Az aksik a mai napig "harmatgyengék" és dög nehezek (a technológia hiánya miatt), a fűtéshez már valamilyen kiegészítő eszközre van szükség. Én például kíváncsi lennék, hogy a pantográfos töltés egy pörgős városba (ahol kikésed forgalmi okok miatt a kiállásod és vissza kell indulnod rögtön), hogy muzsikálna. Ha meg kiteszed a megállóba, akkor ott kell dekkolnod ezért megint csak késésbe leszel vagy az adott késéshez szedel össze még többet (a menetidő sem véletlenül tájékoztató jellegű).
Ja, és végszóra.
Még mindig rohadt drága ez a technológia, mind infrastruktúra, mind üzemeltetés szempontjából. Egy BKV például, sehogy sem lenne képes rendesen üzemeltetni egy ilyen rendszert. Valami normálisabb hibrid ezerszer életképesebb lenne.