Scania plug-in hibrid autóbusz

A távolsági közlekedés, ebben a turistabuszok autóbuszainak villamosítása miért megy viszonylag nehezebben, mint a több járműkategóriáé? A villamosítás előtt több akadály is áll, ezek ismeretében lehet erre a kérdésre válaszolni. Megpróbáljuk gondolatébresztési szándékkal a témát körüljárni.
A fő ok az energiabizonytalanság. A távolsági busz a programok között – és ennél a felhasználásnál ez a legfontosabb – esetleg nagyobb energiaigényű, mint a rendelkezésre álló energia. A töltés ehhez képest rugalmatlan lehetőségű. A turistabusznál ehhez társul, hogy az útvonal, a megállók és az aznapi futás gyakran változik. Így a jármű műszaki képessége és a töltés megszervezése egymástól nehezen választható el.

A különbség nagysága látszik a kínálaton: a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) szerint a jelenleg kínált akkumulátoros buszmodellek átlagos, gyártó által megadott hatótávja 360 km. Ez jellemzően elég a városi buszok napi 150–300 km megtételéhez, míg a távolsági buszok napi igénye akár 800 km is lehet. Már léteznek 650–700 km-re megadott modellek, tehát nem fizikai lehetetlenségről van szó, de kevés típus fedi le a hosszabb feladatokat. A megadott hatótáv ráadásul nem azonos a minden időjárásban és terhelés mellett biztonsággal tervezhető távval.

A műszaki akadály valódi, de leginkább a töltési lehetőséggel együtt jelentkezik.

Egy nagyobb akkumulátor ugyan növeli a hatótávot, ugyanakkor a vételárat és a tömeget is. Ha kisebb akkumulátort választanak, útközben kell sok energiát gyorsan betölteni. Például szemléltető számításként 600 kWh pótlása 300 kW átlagos teljesítménnyel legalább két óra; a tényleges töltés ennél hosszabb is lehet. Egy turistabusznál az is számít, hogy a töltő fizikailag megközelíthető-e egy nagy járművel, szabad-e a szükséges időben, és közel van-e az utasok tervezett megállójához. Az IEA a hálózati csatlakozás késését már a telephelyi busztöltésnél is jelentős szűk keresztmetszetként írja le; az útközbeni töltés további helyszíneket és szereplőket von be.

A többi ok gazdasági és szervezési. A városi flottánál sok jármű használhat közös, előre tervezett töltőberuházást. Egy turistabuszos vállalkozásnak többféle útvonalon kell kihasználnia ugyanazt a járművet, miközben a drágább jármű és az esetleges töltés miatti állásidő megtérülése bizonytalanabb. A töltő telepítője és a buszt üzemeltető cég ráadásul gyakran külön szereplő: a beruházáshoz elegendő várható forgalom kell, az üzemeltető pedig addig nehezen vesz elektromos buszt, amíg nincs megbízható töltési hálózat. Ez a helyzet különösen erős a változó útvonalú turistaforgalomban.

A szabályozási ösztönző sem egyforma. Az EU-ban az új városi buszok 90%-ának 2030-ra, mindegyikének 2035-re zéró kibocsátásúnak kell lennie. A távolsági buszokra is kiterjednek a nehézjárművek gyártói CO₂-céljai, de rájuk nincs ilyen külön, teljes zéró kibocsátású újbusz-előírás. A közbeszerzési tisztajármű-irányelv a turistabuszokat kifejezetten kizárja a hatályából.

Mennyiben melyik ok? Erre nincs általánosan érvényes százalék. A leghosszabb, töltés nélküli napi utaknál ma a hatótáv és a gyors töltés műszaki követelménye a döntő. Rövidebb, rendszeresen ismétlődő távolsági útvonalaknál viszont a jármű már alkalmas lehet, és inkább a töltő helye, ára, finanszírozása és üzembiztossága dönti el a váltást. Ezért halad lassabban ez a szegmens még ott is, ahol a városi buszok gyorsan villamosodnak: az IEA szerint 2025-ben az EU új városi buszainak több mint 55%-a akkumulátoros volt, Kínában pedig a városi buszok csaknem 100%-ával szemben a távolsági buszoknak körülbelül 10%-a volt zéró kibocsátású.

Előnyös lenne az elektromos hajtás, mert nagyvárosokból, üdülőterületekről a belső égésű motoros autóbuszokat kitiltják. Esetleg a tölthető hibridek ezt áthidalják?

A tölthető hibrid turistabusz éppen erre a feladatra lehet jó áthidaló megoldás: a hosszú országúti szakaszt dízelmotorral teszi meg, a városban vagy üdülőövezetben pedig akkumulátorról halad. Ez már nem csak elméleti lehetőség: a Scania új távolsági hibridjéhez – cikkünk erről szól – legfeljebb 80 km elektromos hatótávot ad meg, és a jármű előre kijelölt területre érve automatikusan elektromos üzemre válthat. A 80 km gyártói maximum; a ténylegesen betervezhető táv a körülményektől függ.

A döntő kérdés viszont a behajtási szabály pontos szövege. Ha a város azt követeli meg, hogy az adott területen ne járjon a belső égésű motor, és ezt a hibrid számára elfogadja, a megoldás működhet. Ha a jogosultságot a jármű nyilvántartott besorolásához köti, az elektromos üzemmód önmagában nem elég. Oxford zéró kibocsátású zónájában például a hibridek is díjat fizetnek, míg a teljesen elektromos járművek díjmentesek.

Van még egy korlát: a turistabuszok behajtását nem mindig csak a kipufogógáz miatt szabályozzák. Méret, tömeg, torlódás, parkolás és utasok le- és felszállása miatt egy elektromos buszra is vonatkozhat korlátozás. Amszterdam belvárosának egy részében például a 7,5 tonnánál nehezebb turistabusznak külön engedély kell.

Tehát a hibrid az útvonal műszaki gondját jól áthidalhatja, de a behajtási jogot nem garantálja, és a távolsági szakasz kibocsátását sem szünteti meg. Egy konkrét viszonylatnál azt érdemes ellenőrizni, hogy az érintett települések a helyben elektromos üzemet fogadják-e el, vagy kizárólag a teljesen zéró kipufogógáz-kibocsátású járművet.

A villamosítás nem „mindent vagy semmit” kérdés. Plug-in hibrid hajtásláncunk rugalmas megoldást kínál a fenntarthatóbb közlekedés felé vezető úton: csökkenti a tüzelőanyag előállításától a jármű használatáig számított kibocsátást, és lehetővé teszi a helyi károsanyag-kibocsátás nélküli üzemet.

Plug-in hibrid hajtáslánck mindkét hajtásmód előnyeit egyesíti. Szükség esetén vagy igény szerint helyi károsanyag-kibocsátás és motorzaj nélkül üzemeltethető, általában pedig csökkentett tüzelőanyag-fogyasztást és kibocsátást kínál, miközben megőrzi a hagyományos hajtáslánc hatótávját.

A Scania hibrid autóbusza

• A vadonatúj, 13 literes motorra épül.
• Két villamos gépet használ.
• Új, hatfokozatú, terhelés alatt kapcsolható sebességváltóval működik, amely teljes egészében felváltja a hagyományos hajtáslánc Scania Opticruise váltóját.
• A Scania által gyártott akkumulátorcsomagokat alkalmaz, saját fejlesztésű töltési és akkumulátorfelügyeleti rendszerekkel.

A 13 literes motor villamos gépekkel történő kiegészítése tovább javítja a hatékonyságot és a teljesítményt. A plug-in hibrid hajtásláncot a teljesítményre és a rugalmasságra egyaránt tervezték. Négy választható üzemmódot kínál: tisztán elektromos, hibrid elektromos, töltöttségszint-tartó és kényszertöltési módot. Ezek együtt segítenek a betöltött energiafelhasználás optimálására.

A sebességváltóba integrált villamos gépeket a 13 literes motorhoz illesztették, plug-in hibrid hajtáslánccá alakítva azt.

• Két, egyenként 145 kW teljesítményű villamos gép.
• Nagy nyomaték már álló helyzetből történő induláskor.
• Kiváló reakciókészség autópálya-tempónál is.
• Tisztán elektromos üzemben akár 80 km megtételét teszi lehetővé helyi károsanyag-kibocsátás nélkül.
• Nagy teljesítményű regeneratív fékezést biztosít.
• Az üzemmódváltás a Scania Zone szolgáltatással automatizálható.

A villamos gépeket a Scania saját gyártású akkumulátorcsomagja látja el energiával. A rendszert gyors töltésre és az akkumulátor hosszú élettartamára tervezték.

• Akár 80 km-es hatótáv tisztán elektromos üzemben, 89 kWh beépített akkumulátorkapacitással.
• A saját fejlesztésű akkumulátorfelügyeleti és hűtőrendszer gondoskodik az akkumulátorok optimális állapotáról.
• A töltés CCS 2-es típusú egyenáramú csatlakozóval, 130 kW teljesítménnyel és 200 A áramerősséggel lehetséges.

Útközbeni töltés a Scania Charging Access szolgáltatással

A Scania Charging Access az első olyan megoldás, amelyet kifejezetten a nagy haszonjárművek egyszerű, egységesen kezelhető nyilvános útközbeni töltésére fejlesztettek ki, függetlenül a töltőállomás tulajdonosától vagy üzemeltetőjétől. Egyszerű és megbízható megoldás regisztrációs díj, havi díj és rejtett költségek nélkül. A flotta méretétől, valamint a töltések helyétől és időpontjától függetlenül egyetlen számlát kap az üzemeltető.

Csak a tényleges töltésért kell fizetni, országonként egyértelmű és rögzített díjszabás szerint. Egyes töltőpont-üzemeltetőkkel kialakított partnerségeinknek köszönhetően különleges kedvezményes partnerárakat is kínálnak, amelyek valamennyi regisztrált felhasználó számára elérhetők. Ideális tartalékmegoldás plug-in hibrid autóbuszokhoz és turistabuszokhoz akkor is, ha a nyilvános töltés nem része a napi üzemnek.

A járművezetők a Scania Driver alkalmazást és egy töltőkártyát használhatnak a gyors, egyszerű töltéshez. Az adminisztrátorok a My Scania felületén tervezhetik és követhetik a töltéseket, intézhetik a számlázást, és tájékoztatást kapnak a hálózat bővüléséről.

Ha különböző márkájú elektromos járművekből áll a flotta a Scania Charging Access minden márkát támogat, és egységes töltési hozzáféréssel egyszerűsíti az elektromos járművek üzemeltetését.

Akár öt járművet üzemeltet egy városban, akár ötszázat Európa-szerte, az összes töltésről egy összesített számlát kap. A számlázást vállalati egységenként egy fiók és egy számla teszi egyszerűbbé.

Műszaki adatok

Tengelyelrendezések: 4×2; 6×2*4; 6×2; 8×2; 6×2/2.

A plug-in hibrid busz- és turistabusz-hajtásláncaink 4×2-es (3280 mm), illetve 6×2*4-es (4385 mm és 4780 mm) tengelyelrendezéssel kaphatók. A sebességváltóba integrált, két villamos gépből álló hajtás a teljesítményigénytől függően a 13 literes motor 420 vagy 460 lóerős változatával társítható.

Hátsótengely-változatok

R660 – Kiváló választás plug-in hibrid hajtásláncainkhoz.

• Áttételei autópálya-sebességnél is megfelelő teljesítményt biztosítanak.
• Kényelmesen és megbízhatóan viseli a villamos gépek igen nagy nyomatékát.

R716 – Alacsonyabb zajszintre és csökkentett tüzelőanyag-fogyasztásra tervezték.

• A fogaskeréktengely eltolása csökkenti a zajt.
• Új, hosszabb áttételek érhetők el: 2,28 és 2,53.
• Az új csapágyelrendezés és az alacsony viszkozitású olaj csökkenti a súrlódást.

R756 – Nehezebb üzemi körülményekre és csökkentett üzemanyag-fogyasztásra tervezték.

• A kisebb fogaskeréktengely-eltolás kevesebb csúszással és jobb hatásfokkal jár.
• Az áttételek 1,95 és 4,11 közöttiek.
• Akár 27 kg-mal könnyebb a korábbi, nagy teherbírású R780 tengelynél.

RP835 – Szélsőséges körülményekre tervezték.

• Kerékagyi áttétel.
• Hátsótengely-áttételek: 5,36 és 6,23.
• ZF EcoLife 2 sebességváltóval kapható.

R886 – Nagy terheléshez és nagy hatékonysághoz tervezték a 11 literes hajtáslánccal.

• Nehéz üzemi körülményekhez készült.
• Rögzített áttétele: 4,56.
• ZF EcoLife 2 sebességváltóval kapható, és 50 kg-mal könnyebb az RP835 tengelynél.

A461 és AM461 – Az új hátsótengely-változatokhoz illeszkedő segédtengelyek.

• Az A461 nem kormányzott, az AM461 kormányzott segédtengely.
• Az R660, R716 és R756 tengelyekkel kaphatók.

Fékrendszerek

Frissített elektronikus fékrendszer – EBS 9

• Megfelel a legújabb villamos és biztonsági ISO szabványoknak.
• Javított ABS szabályozás.
• Fejlettebb biztonsági rendszer.
• NF 4×2, 6×2 és 6×2*4 kivitelhez érhető el.

Kiegészítő fékrendszerek

13 literes motor kipufogófékje – A 13 literes hajtáslánc alapfelszereltsége. A kipufogócsőben, a turbófeltöltő után helyezkedik el.

Scania kompressziós motorfék (CRB), opció a 13 literes motorhoz – Teljesen a hengerfejbe integrált rendszer. Elektronikus vezérlésű, elektromos és hidromechanikus működtetéssel mind a hat hengeren. Fékezéskor az üzemanyag-befecskendezés teljesen megszűnik; a keletkező többlethő a kipufogórendszerbe távozik. Nem rövidíti le a szervizintervallumokat. Buszoknál sok esetben kiválthatja a retardert. Legnagyobb motorfékező teljesítménye 200 kW.

11 literes motor változó szelepvezérlésű fékrendszere – A 11 literes motor alapfelszereltsége. A motor ellennyomásával hoz létre fékezőnyomatékot. A vezérműtengely-fázisállítás egyenletesebb és csendesebb fékezés mellett csökkentheti az üzemanyag-fogyasztást és a kibocsátást, és pontosabb szabályozást tesz lehetővé. A CRB továbbfejlesztett változata, amely a kipufogóféket is teljesen kiváltja. 350 kW-os fékteljesítményével buszoknál sok esetben kiválthatja a retardert.

Scania 4700 D retarder, opcionális – A G25CM sebességváltó retarderrel szerelt változatának (G25CM R) választásakor ez az alapfelszereltség. A sebességváltóba integrált hidraulikus kiegészítő fék. Mechanikus tengelykapcsolója lehetővé teszi a teljes leválasztást az üzemanyag-fogyasztás csökkentésére. Tömege körülbelül 110 kg; legnagyobb fékezőnyomatéka 4700 Nm.

Teljesítmény-, nyomaték- és menetteljesítmény-változatok

A hagyományos 11 és 13 literes motorok, valamint a 13 literes plug-in hibrid változatok legfrissebb teljesítmény- és nyomatékgörbéi a helyi Scania-weboldalon vagy a Scania.com címen találhatók.

Összeállította dr. Nagyszokolyai Iván