Daimler Trucks a Daimler Buses (2.)

Ať již jde o městské autobusy s hybridním pohonem značky Orion a nákladní vozy Freightliner v Severní Americe, nebo o lehké nákladní automobily Mitsubishi Fuso Canter Eco Hybrid a městský autobus Aero Star Eco Hybrid v Japonsku, nebo o autobusy s pohonem na palivové články v Evropě, Austrálii nebo Asii – všechny úspěšně zvládly svou zkoušku technické zralosti. Žádný výrobce na celém světě nevyrobil více užitkových vozů s alternativním pohonem.

Světové premiéry pro nové hybridní vozy

A přesto je to teprve začátek. Své světové premiéry slaví nyní Mercedes-Benz Atego BlueTec Hybrid a Citaro G BlueTec Hybrid. Canter Eco Hybrid zahajuje zákaznické testy ve Velké Británii, Freightliner přichází se sérií 1 500 hybridních nákladních vozů. Všechny z nich jsou symbolem vynikající kompetence firmy Daimler Trucks a Daimler Buses v oblasti alternativních pohonů a představují významné kroky na cestě k ambicióznímu cíli jménem Zero Emission Vehicle.

Orion je se svými 1 500 městskými autobusy celosvětovým lídrem v oboru hybridních autobusů. V Severní Americe jezdí více než dva tucty „Step-in-Vans“ firmy Freightliner, brzy jich bude více než 100. Firma Fuso vyrobila v podobě vozu Mitsubishi Fuso Canter Eco Hybrid již více než 200 nejčistších lehkých nákladních vozů světa, Mercedes-Benz na třech kontinentech úspěšně otestoval svou flotilu 36 autobusů na palivové články přitom využívá čtyřicetiletých zkušeností s hybridními užitkovými vozy. Toto je jen výtah z působivé bilance firmy Daimler Trucks a Daimler Buses při vývoji alternativních pohonů.

Všechny vozy se osvědčily v každodenním nasazení u zákazníků

K hlavním faktorům přitom patří, že se nejedná o izolované zkušební vozy v klinických testech, nýbrž že tyto a další vozy jsou všechny provozovány v reálném provozu u zákazníků, a tím prokazují svou způsobilost pro každodenní provoz.

Celosvětově nepřekonaná kompetence jednotlivých značek je vzájemně provázaná: Například Mitsubishi Fuso má v rámci Daimler Trucks celosvětově roli kompetenčního centra pro hybridní pohony u lehkých nákladních vozů.

Nákladní vozy s paralelním hybridem, autobusy se sériovým hybridem

Z toho a z praktických zkušeností mimo rámec kontinentů vznikl společný vývoj. Inženýři Daimler Trucks se tak nehledě na různé agregáty pro různé velikosti a značky vozů rozhodli pro společnou architekturu hybridního pohonu. S ohledem na náklady, efektivitu, spolehlivost a technické rámcové podmínky se Daimler Trucks ve všech vozech soustřeďuje na paralelní hybridní pohon. Konfigurace je uspořádána tak, aby dodatečný elektromotor byl umístěn za motorem a spojkou, avšak před převodovkou. Sloučení umožňuje provoz čistě na elektřinu a ukazuje se jako nejlepší kompromis mezi konstrukčními náklady, rozměry, hmotností a výkonem. Kromě toho zůstává nákladní vůz schopen provozu, i když dojde k výpadku hybridního pohonu. To zvyšuje spolehlivost vozu.

Absolutně jiné okolnosti speciálně u městských autobusů vedly u firmy Daimler Buses k zásadnímu rozhodnutí pro sériový hybridní pohon jak v USA, tak i v Evropě a v Japonsku. Charakteristickým znakem pohonu je m.j. vynechání mechanického spojení s hnanými nápravami. Tato technologie umožňuje takzvanou zastávkovou funkci, díky které má autobus zcela bezemisní a tichý příjezd a odjezd ze zastávky. Pohonné agregáty lze ve voze umístit naprosto nezávisle na sobě, což je výhodou zejména v případě stísněných prostorových podmínek u nízkopodlažních městských autobusů.

Jak Daimler Trucks tak i Daimler Buses se na základě kritičtějšího zatěžování životního prostředí a typického profilu nasazení s častými rozjezdy a zastaveními soustřeďují na alternativní pohony pro příměstskou dopravu. S ohledem na techniku používá Daimler Trucks a Daimler Buses u akumulátoru energie pro hybridní pohony především lithium-iontové baterie. Tato bateriová technika se vyznačuje obzvláště vysokou hustotou energie a vysokým vývojovým potenciálem. Daimler Trucks a Daimler Buses také nespouští ze zřetele cíl nulových emisí. U hybridních vozů je tento cíl dosažen v závislosti na dimenzování již na krátkých trasách.

Světová premiéra: Mercedes-Benz Citaro G BlueTec Hybrid

Technologicky pionýrský hybridní pohon realizuje Daimler Buses u nízkopodlažního kloubového autobusu Citaro G BlueTec Hybrid, který zažije svou světovou premiéru ve Stuttgartu. Díky svému sériovému dieselelektrickému hybridnímu pohonu umožňuje na krátkých tratích v čistě bateriovém provozu jízdu bez výfukových plynů.

Čtyřválcový vznětový motor autobusu Citaro se sériovým hybridem již nepracuje jako stálý pohonný agregát, nýbrž slouží jako generátorový pohon pro potřebnou výrobu proudu. Tento proud je akumulován v bezúdržbových lithium-iontových bateriích na střeše autobusu Citaro. Baterie nejsou napájeny pouze dieselovým generátorem, nýbrž také energií získanou při brždění, takzvanou rekuperací. Vlastní pohon kol autobusu Citaro G BlueTec Hybrid zajišťují čtyři elektrické motory pohánějící přímo náboj kola na střední a zadní nápravě kloubového autobusu. Jejich celkový výkon 320 kW je pro kloubový autobus velkoryse dimenzován i pro těžké provozní podmínky. Pohon dvou náprav zajišťuje mohutnou trakci. Inteligentní provozní strategie zajišťuje účelné rozdělení energie mezi různé agregáty.

Citaro G BlueTec Hybrid má přibližně polovinu cesty urazit čistě na elektřinu

Energie získaná při brždění během dojíždění do zastávek nebo k semaforům je využívána jak pro napájení stojícího vozidla, tak i při rozjezdu. Tak může hybridní autobus fungovat na zastávkách, při stání a při zrychlování čistě elektricky a tím prakticky bez emisí, včetně výrazného snížení hluku. Cílem je, aby Citaro G BlueTec Hybrid na náročné městské lince ujel přibližně polovinu vzdálenosti bez běžícího vznětového motoru.

Downsizing: stačí kompaktní vznětový motor

Downsizing je jedna z velkých výhod sériového hybridu Citaro: Místo obvyklých velkoobjemových řadových šestiválců se zdvihovým objemem dvanáct litrů používaných v kloubových autobusech je zde použit kompaktní čtyřválec o objemu 4,8l a výkonu 160 kW (218 k). Hmotnost motoru se tímto způsobem snižuje z přibližně 1000 kg na pouhých 450 kg.

Protože není dieselový motor v hybridním autobusu používán jako pohonný agregát, nemusí poskytovat špičkový výkon a proto může operovat velmi ekonomicky a ekologicky v oblasti svého nejvyššího bodu účinnosti v úzkém rozsahu otáček. Autobus nepotřebuje běžnou automatickou převodovku, což zlepšuje účinnost a současně také snižuje hmotnost. Díky downsizingu agregátů činí nárůst hmotnosti prototypu Citaro G BlueTec Hybrid pouze přibližně jednu tunu v porovnání s běžným kloubovým autobusem poháněným vznětovým motorem, další optimalizace jsou možné.

Vedlejší agregáty, jako klimakompresor, čerpadlo servořízení a kompresor stlačeného vzduchu již nejsou poháněny spalovacím motorem, nýbrž samostatně elektromotorem. To vede k dalšímu zlepšení účinnosti, protože všechny agregáty jsou poháněny pouze v případě potřeby. Díky elektrickému pohonu lze vedlejší agregáty umístit s velkou dávkou volnosti, například na střeše autobusu. Důsledná optimalizace všech jednotlivých agregátů dělá z autobusu Citaro G BlueTec Hybridbus celosvětový unikát.

Až o 30 % nižší spotřeba

V závislosti na nasazení počítají vývojáři u autobusu Citaro G BlueTec Hybrid se spotřebou sníženou o 20 až 30 % oproti klasickému vznětovému motoru (v l/100 km). Navzdory řádově o jednu třetinu vyšší ceně za hybridní pohon se má vůz Citaro G BlueTec Hybrid amortizovat přibližně za 6 let. Vedle ekologických hledisek proto při vývoji hrají velkou roli také ekonomické úvahy. Důkaz k tomu poskytne autobus v nadcházejících letech, pak půjde v zákaznických testech do reálného linkového provozu. Sériová výroba je plánována na rok 2009.

Další krok: Citaro s hybridním pohonem na palivové články

Citaro s hybridním pohonem je logickým krokem na cestě k městskému autobusu s pohonem na palivové články. Již dnes disponuje adekvátním elektrickým pohonem a bateriemi jako akumulátorem elektrické energie, takže by bylo nutné pouze nahradit vznětový motor palivovými články. Těmito relativně malými změnami v konstrukci by bylo možno dosáhnout prakticky bezemisního pohonu ve městě – vůz s nulovými emisemi bez emisí částic, oxidů dusíku, CO2 a s velmi nehlučným provozem. Tím je již předznamenán následující krok na této cestě: Citaro s hybridním pohonem na palivové články – vize se stává realitou.

Nový autobus Citaro G BlueTec Hybrid pokračuje ve velké tradici a využívá získané znalosti z téměř čtyřiceti let zkušeností v používání alternativních pohonů v autobusech: již v roce 1969 představila firma Mercedes-Benz první hybridní autobus světa – typ OE 302. Po něm následovaly typy OE 305 a duální autobusy jako OE 305 GTD a jeho následník OE 405 GTD. Těchto modelů dodal Mercedes-Benz jen do ekvádorského hlavního města Quito více než 200 exemplářů. V Evropě jezdilo přibližně 50 vozů typu O 405 GTD, zčásti jsou ještě dnes v provozu v Esslingenu u Stuttgartu. Dalšími kroky na cestě k novému autobusu Citaro BlueTec Hybrid byly typy 0 405 NÜH, nízkopodlažní linkový autobus s pohonem přes náboj kola, vznětovým motorem a trakčními bateriemi a dieselelektricky poháněný Mercedes-Benz Cito, který byl sériově vyráběn v letech 1999 až 2003.

Orion VII HybriDrive: lídr světového trhu v oblasti hybridních autobusů

Stádium testů mají dávno za sebou hybridní autobusy americké značky Orion. Se svým sólovým městským autobusem Orion VII HybriDrive s konstrukcí Low-Entry zvítězila firma Orion od roku 2003 ve výběrových řízeních v řadě amerických a kanadských měst od New Yorku až po San Francisco. Za tuto dobu je již v každodenním provozu více než 1000 vozů, společně s výše uvedenými zakázkami je to téměř 1 500 hybridních autobusů. Tím se firma Orion stala světovým lídrem v tomto segmentu. Celková flotila hybridních autobusů firmy Orion nacházející se v provozu urazí za rok přibližně 50 milionů kilometrů.

U vozu Orion VII HybriDrive se jedná o sériový hybridní pohon. Firma Orion stále používá vznětový motor. Ten přenáší svou sílu na generátor, který napájí jízdní elektromotory a který je umístěný bezprostředně za zadní nápravou. Pohon je zajištěn konvenční hnací hřídelí s diferenciálem. Kompaktní vznětový motor zabudovaný napříč v zadní části vozu disponuje při zdvihovém objemu 5,9 l výkonem 191 kW (260 k) a je vybaven filtrem pevných částic. Výkon jízdního motoru činí 184 kW (250 k), krátkodobě dokonce 235 kW (320 k).

Ve srovnání s městskými autobusy poháněnými naftou dosahuje autobus Orion VII HybriDrive v závislosti na profilu nasazení snížení spotřeby paliva o 20 % až 25 %. Emise částic se oproti vznětovému motoru bez filtru pevných částic snížily o 90 %, emise oxidů dusíku o 40 % a kysličníku uhelnatého přibližně o 30 %. Za celkovou dobu nasazení v trvání dvanácti let ušetří každý autobus 75 000 l motorové nafty a zamezí vzniku čtyř tun emisí oxidů dusíku a 195 000 kilogramů CO2.

Pozoruhodné je, že hybridní autobusy se v New Yorku ukázaly jako spolehlivější, než konvenční naftové autobusy. Díky elektrickému pohonu akcelerují rychleji a měkčeji, odpadá trhavý rozjezd. Životnost brzd je dvojnásobná, jak vznětové motory tak i elektromotory slibují extrémně vysokou životnost.

Mitsubishi Fuso Aero Star Eco Hybrid: nový hybridní autobus

Také japonská značka Mitsubishi Fuso, která je členem koncernu, používá u svého městského autobusu hybridní pohon. Již od roku 2004 se ve třech japonských městech úspěšně používá pět vozů typu Aero HEV. Každý z nich bez problémů ujel přibližně 150 000 km.

Technická skladba sériového pohonu se svou architekturou podobá severoamerickému Orionu: vznětový motor zabudovaný vzadu napříč pracuje s optimalizovanou charakteristikou a pohání generátor. Ten napájí dva elektrické jízdní motory. Ty jsou umístěné za zadní nápravou a převádí svůj točivý moment přes slučovací převodovku na portálovou nápravu s pneumatikami supersingle. U baterií na střeše se jedná o lithium-iontové akumulátory.

Vývoj hybridního autobusu kráčí rychle vpřed: na konci září 2007 představil Mitsubishi Fuso druhou generaci pod označením Aero Star Eco Hybrid. Kompletně přepracovaná technika pohonu je nyní založena na kompaktním čtyřválcovém vznětovém motoru se zdvihovým objemem pouze 4,9 litrů. Jeho výkon je 132 kW (180 k) a slouží pouze pro výrobu elektřiny. Toto zmenšení velikosti výrazně snižuje potřebu místa a hmotnosti a kromě toho také spotřebu paliva. Vznětovým motorem poháněný rychloběžný generátor dodává elektřinu pro dva elektromotory, každý s výkonem 79 kW.

Při zastavení na semaforech a zastávkách se vznětový motor low entry autobusu automaticky vypne, dveře a vedlejší agregáty, jako čerpadlo servořízení, vzduchový kompresor a klimatizace jsou proto nyní napájeny čistě elektricky. Také rozjezd probíhá elektricky, vznětový motor se pro výrobu elektřiny zapíná až při středních rychlostech. Při brždění se kinetická energie přeměňuje na elektrickou energii, která je vedena do baterií (rekuperace). Aero Star Eco Hybrid existuje ve variantě s rozvorem 4 800 mm jako městský autobus a s rozvorem 5 300 mm pro příměstský provoz. Kapacita činí u každého 65 míst.

Již v roce 1973 představila firma Mitsubishi Fuso první baterií poháněný městský autobus. V roce 1994 zavedla firma systém rekuperace brzdné energie. K ekologickým vozům patří také městský autobus na zemní plyn zavedený v roce 2000.

Citaro s pohonem na palivové články: dva miliony kilometrů

Hybridní pohon v autobusech je logickým mezikrokem na cestě ke spalovacímu motoru na pohon palivovými články s vodíkem, na cestě k vozu s nulovými emisemi. Přesně před deseti lety představil Mercedes-Benz „Nebus“ (= New Electric Bus), první autobus světa s pohonem palivovými články.

Na kongresu UITP v roce 2003 v Madridu představil Mercedes-Benz první vůz Citaro s palivovými články. Nyní jsou již k dispozici poznatky, které jednoznačně potvrzují jeho způsobilost v praktickém provozu. V největším světovém praktickém testu s palivovými články bylo v dopravních podnicích v celé Evropě po dobu dvou let za nejrůznějších podmínek provozováno 30 vozů na bázi autobusu Citaro. Tři různé autobusy byly rovněž před třemi roky nasazeny v Austrálii. A rovněž tři autobusy s pohonem s palivovými články jezdí v čínském hlavním městě Pekingu. Evropský test byl v některých městech dokonce o dva roky prodloužen, v Hamburgu v současné době jezdí dokonce devět autobusů, v Amsterdamu další tři.

Všechny vozy již společně urazily celkovou vzdálenost více než dva miliony kilometrů a dosáhly více než 125 000 provozních hodin. S disponibilností 90 až 95 % prokázaly autobusy vynikajícím způsobem svou způsobilost. V dalším kroku na této započaté cestě bude nově představený Citaro G BlueTec Hybrid dále vyvíjen na hybrid Citaro s palivovými články. Infrastruktura elektrického pohonu může zůstat zachována, vznětový motor a generátor bude nahrazen zásobníky s palivovými články. Místo nádrže na naftu a Ad-Blue se na střeše vozu nachází nádrže na vodík.

Fakta hovoří pro pohon s palivovými články jako pro pohon budoucnosti. S ním se vůz s nulovými emisemi stane skutečností, autobus jezdí bez škodlivých spalin a extrémně potichu, pohon má extrémně vysokou účinnost. Vodík lze vyrábět nejrůznějšími způsoby. Pohon prokázal efektivitu a spolehlivost v každodenním nasazení.

Světová premiéra: Mercedes-Benz Atego BlueTec (7,5 t) s hybridním pohonem

Stejně jako je Daimler Buses lídrem v segmentu autobusů, je Daimler Trucks lídrem v oblasti nákladních vozů. Žádný výrobce nemá větší nabídku, u žádného výrobce není dosud v rukou zákazníků v každodenním provozu více vozů. A průběžně přibývají: Nyní slaví svou světovou premiéru Mercedes-Benz Atego BlueTec Hybrid. Zakrátko prokáže v zákaznických testech svou způsobilost pro praktický provoz.

Atego BlueTec Hybrid profituje z celosvětového propojení Daimler Trucks a vynikající spolupráce inženýrů ve Stuttgartu a Kawasaki (JP), kde již bylo sériově vyrobeno přibližně 200 lehkých nákladních vozů.

Daimler Trucks obecně sází na architekturu s paralelním hybridem. Nejlépe se hodí k technické skladbě pohonného ústrojí v nákladním voze a navíc nabízí výrazné nákladové výhody při pořízení. Ty mají u městského autobusu kvůli obecně vyšší ceně a delšímu setrvání u prvního majitele menší váhu. Cíl: Hybridní pohon se musí v každém případě amortizovat u prvního majitele vozu.

Downsizing šetří hmotnost ve prospěch užitečné hmotnosti

S ohledem na optimální hmotnost klade Mercedes-Benz Atego na downsizing hlavní důraz. Se svou celkovou přípustnou hmotností 7,5 t se totiž nachází v kategorii citlivé na užitečnou hmotnost. Proto je nutno u hybridního pohonu, např. pomocí menších vznětových motorů, udržovat navýšení hmotnosti způsobené druhým pohonem v rozumných mezích a současně zajišťovat obvyklý jízdní výkon. Kompaktní a lehký čtyřválcový vznětový motor o zdvihovém objemu 3,0 l má výkon 92 kW (125 k) a dosahuje maximálního točivého momentu 294 Nm. K tomu se přidává vodou chlazený elektromotor se špičkovým výkonem 35 kW a točitým momentem 200 Nm. Je umístěn mezi spojkou a automatizovanou převodovkou. Elektromotor podporuje dieselový motor především při nízkých a středních otáčkách. Pokud nákladní vůz po zrychlení dojíždí, jede úsporně pouze se vznětovým motorem. Rozjezd probíhá čistě elektricky.

Elektromotor získává energii z lithium-iontových akumulátorů. Ty jsou upevněny v zásobníku na levé straně rámu. Sada baterií váží 87,5 kg a disponuje kapacitou 1,9 kWh. Na protilehlé straně je namontovaný vodní chladič hybridního pohonu. Akumulátory jsou nabíjeny rekuperovanou brzdnou energií. Vývojáři očekávají v zákaznických testech v rozvážkovém provozu úsporu paliva až 20 %.

Světová premiéra: Atego BlueTec Hybrid s celkovou hmotností 12 t

Pro vyšší transportní objemy je k dispozici dvanáctitunka Atego. Disponuje sice při své premiéře identickou architekturou paralelního hybridního pohonu, avšak jinými komponentami přizpůsobenými vyšší hmotnosti vozu. K tomu Daimler Truck využívá spolupráci s firmou Eaton: pohonné ústrojí se skládá ze čtyřválcového motoru Mercedes-Benz OM 924 o výkonu 160 kW (218 k) a s točivým momentem 810 Nm a z elektrické části výrobce komponent Eaton.

Elektromotor dosahuje špičkového výkonu 44 kW a maximálního točivého momentu 420 Nm. Přenos síly zajišťuje automatická převodovka Mercedes-Benz G 85. Oba motory společně umožňují vozu Atego BlueTec Hybrid výkon, který by jinak mohl nákladnímu vozu zajistit pouze výkonný vznětový šestiválec. Díky použití lehkého čtyřválcového motoru váží Atego BlueTec Hybrid navzdory dodatečným agregátům hybridního pohonu včetně lithium-iontových baterií pouze o 60 kg více. Také Atego BlueTec Hybrid s celkovou hmotností 12 t je bezprostředně před tvrdým testem v každodenní praxi: V nadcházejícím roce bude šest vozů po dobu jednoho roku prokazovat své schopnosti při zkouškách u zákazníků.

Canter Eco Hybrid: úspěšné zahájení sériové výroby v Japonsku

Dosud největšího úspěchu nákladního vozu s hybridním pohonem dosáhl Mitsubishi Canter Eco Hybrid. Od léta minulého roku, kdy byl představen, sjelo z výrobní linky dosud přibližně 200 lehkých nákladních vozů tohoto typu. Canter Eco Hybrid splnil jako první lehký nákladní vůz přísné emisní předpisy platné od léta v Japonsku a kromě toho přesvědčuje svou velmi nízkou spotřebou paliva. Ta je přibližně o 20 % nižší, než u srovnatelného vznětového pohonu.

Základem pohonu je čtyřválcový vznětový motor o zdvihovém objemu 3,0 l, výkonu 92 kW (125 k) a točivém momentu 294 Nm – v porovnání s celkovou hmotností velmi kompaktní a lehký agregát. Disponuje zpětným odvodem spalin a filtrem pevných částic. S ním je spojen elektromotor, který při brzdění slouží jako generátor (výkon 35 kW) a sada lithium-iontových baterií s kapacitou 1,9 kWh. Akumulátory jsou nabíjeny rekuperovanou brzdnou energií. Pro posílení tohoto efektu se technika při brzdění odpojuje spojkou. Přenos síly probíhá přes automatizovanou mechanickou převodovku. Funkce start-stop při stojícím voze na volnoběh vypíná motor.

Canter Eco Hybrid mění svůj provozní režim v závislosti na jízdní situaci. Pro rozjezd se používá elektrický pohon. Při silném zrychlení se zapíná vznětový motor. Ten zajišťuje pohon, pokud nákladní vůz jede rovnoměrnou rychlostí. Při hmotnosti vozu 2,9 t a přípustné celkové hmotnosti 4,5, 6,5 a 7,5 t disponuje Canter navzdory hybridnímu pohonu vysokou užitečnou hmotností.

Studie: Canter Eco-D: Středně těžký sklápěč s hybridním pohonem

U příležitosti výstavy Tokyo Motor Show 2007 byla představena první koncepční studie hybridu nákladního sklápěče na bázi vozu Mitsubishi Fuso Canter. Výjimečnou charakteristikou vozu Mitsubishi Fuso Canter Eco-D je elektricky poháněná funkce sklápění nástavby. Tím je dosaženo výrazné minimalizace hluku a spalin, protože potřebná energie je odebírána z baterií a vznětový motor zůstává během sklápění vypnutý. Myslitelný je také pohon jiných dodatečných komponent, jako např. jeřábových nástaveb a zvedacích zařízení. Při pohonu vozu se v nezměněné podobě využívají výhody vozu Canter Eco Hybrid.

Novinka: Canter Eco Hybrid pro první zákaznické zkoušky v Evropě

Canter Eco Hybrid z celosvětového kompetenčního centra hybridních pohonů firmy Daimler Trucks se vydařil tak přesvědčivě, že nyní také nastupuje cestu do Evropy. Ještě na konci tohoto roku zahájí prvních 10 vozů zkušební provoz u zákazníků ve Velké Británii. Přitom se jedná o skutečnou premiéru: Je to první nasazení nákladního vozu s hybridním pohonem u zákazníků v Evropě. Je předpokládán na dobu tří let. Pohonné ústrojí odpovídá svým technickým provedením japonskému hybridu Canter Eco Hybrid. Vozy jsou přizpůsobené evropským zákonným požadavkům, stejně jako jsou motory dimenzované na evropské emisní požadavky.

Freightliner M2 Hybrid: elektricky poháněné vedlejší agregáty

Rovněž v Severní Americe vyvíjí největší výrobce nákladních vozů Freightliner v rámci Daimler Trucks hybridní vozy. Prototyp paralelního hybridu odpovídá jiným značkám koncernu. Středně těžký nákladní automobil s kapotovou kabinou konstrukční řady M2 s přípustnou celkovou hmotností 15 tun je však cíleně dimenzovaný na severoamerické podmínky.

Tam hrají kvůli nadzemním elektrickým vedením důležitou roli servisní vozy se zvedacími plošinami. Freightliner využívá odpovídajícím způsobem elektrickou část pohonu nejen jako alternativu a na podporu vznětového motoru vozu, nýbrž i pro bezemisní a tichý provoz vedlejšího agregátu pro provoz zvedací plošiny. Jeho hydraulika je poháněna vysokovoltážní baterií. Výhody tohoto řešení lze využít u četných jiných aplikací, například pro pohon čerpadel cisternových nebo hasičských vozů a četných jiných vedlejších agregátů. Tímto krokem se také zabrání zbytečnému chodu vznětového motoru na volnoběh.

Pohon vozu M2 kombinuje kompaktní šestiválec Mercedes-Benz konstrukční řady OM 906 (americké označení: MBE 906) o zdvihovém objemu 6,4 l a výkonu 186 kW/252 k s elektromotorem. Ten dosahuje špičkového výkonu 44 kW a maximálního točivého momentu 420 Nm. Přenos síly probíhá přes automatizovanou šestistupňovou převodovku. Napájení zajišťují lithium-iontové baterie o celkové kapacitě 5,5 Ah. Akumulátory jsou nabíjeny rekuperovanou brzdnou energií. Úspora paliva se pohybuje mezi 25 až 30 %. Ve zkušebním provozu se Freightliner M2 osvědčil, svou veřejnou premiéru zažil v létě minulého roku. Koncept nákladního vozu je tak přesvědčivý, že Freightliner nyní vyrobí sérii 1500 vozů typu M2 s hybridním pohonem.

Freightliner Van: spolehlivý, úsporný, startuje sériová výroba

Kurýrní vozy často provádí dodávky do obchodů a soukromých domácností v emisně mimořádně citlivých oblastech obytných a pěších zón. Rozvážky se rovněž často provádí v nočních hodinách. U balíkových služeb v Severní Americe jsou tyto vozy zastoupeny ve velkých počtech. Freightliner prostřednictví své dceřiné firmy Freightliner Custom Chassis Corporation (FCCC) ročně vyrábí tisíce podvozků pro rozvážkové vozy. Z hlediska konstrukce a zařízení („Walk in Van“) jsou dimenzovány na míru pro typický americký rozvážkový provoz. Rámcová data rozvážkového vozu s funkční skříňovou nástavbou: celková povolená hmotnost 7,3 tuny a nákladový objem 17,9 m3.

Již více než tři roky je 25 těchto vanů s hybridním pohonem úspěšně používáno v testovacím provozu u velkých zákazníků. Za tuto dobu dosáhly vynikajících výsledků: velká úspora paliva a vysoká spolehlivost vyjádřená disponibilností 99 %. Na základě tohoto úspěchu bude nyní vyexpedováno dalších 75 vozů. Pohon transportéru je tvořen známou architekturou jako paralelní hybrid. Základ tvoří čtyřválcový vznětový motor konstrukční řady 900 (americké označení MBE 900) se zdvihovým objemem 4,25 litrů a výkonem 125 kW (170 k). Elektromotor má výkon 44 kW, napájení zajišťují lithium-iontové akumulátory.

Hybridní pohon se prověřuje v dálkové dopravě

Časté střídání akcelerace a brždění a mimořádně emisně citlivé prostředí predestinuje hybridní pohon v první řadě pro příměstskou dopravu. V závislosti na topografii však může dosahovat výrazných úspor spotřeby i při nasazení v dálkové dopravě. Podle výpočtu Daimler Trucks dosahuje úspora průměrně 4 %.

Díky vysokým kilometrickým výkonům s vysokou roční celkovou spotřebou paliva jsou absolutně dosažitelné úspory dokonce vyšší, než u rozvážkových vozů v příměstském provozu. Proti tomu stojí ztráta užitečné hmotnosti a omezený zástavbový prostor u sedlových tahačů nebo zájezdových autobusů. Daimler Trucks a Daimler Buses plánují do budoucna také praktické testy s nákladními vozy v dálkové dopravě a zájezdovými autobusy s hybridním pohonem.

Zářivé výhledy do budoucna pro hybridní pohon

Odborníci předpovídají hybridnímu provozu velkou budoucnost. K jednoznačným výhodám patří vysoká spolehlivost komponent, nezměněné náklady na údržbu navzdory dodatečným agregátům a ekologičnost díky výrazně nižší spotřebě paliva, tichý provoz v elektrickém režimu a bezemisní provoz na krátkých trasách. Příznivá spotřeba pohonných hmot vede automaticky k nízkým emisím CO2. Rovněž se výrazně snižuje zatížení jemným prachem. Vypadá to, že je vyřešen problém akumulace elektřiny, který byl dosud velkým handicapem hybridních vozidel: moderní lithium-iontové baterie spojují vysokou hustotu výkonu s vysokou akumulační kapacitou. Současně zvládají časté a rychlé cykly nabíjení a vybíjení. Také je nutno vycházet z toho, že dosáhnou životnosti vozu. S definitivními závěry je však ještě nutno vyčkat na výsledky rozsáhlých dlouhodobých testů.

Ještě chybí emisní měřící cykly pro hybridní vozy

Je však nutno ještě vyřešit nevyřešené výzvy. Nevyjasněné je například zařazení podle emisních standardů a měřící cyklus pro zjištění emisí. Ve smyslu bezpečnosti provozovatelů hybridních vozů jsou zde nezbytné rychlé pokroky. Například v Japonsku se krystalizuje normalizovaný měřící cyklus pro hybridní vozy.

Vysoká technická náročnost měření hybridního vozu se nutně odráží ve výrazně vyšších pořizovacích nákladech. Aby byly hybridní vozy pro prvního majitele lukrativní, a aby se populace vozů v zájmu ochrany životního prostředí rychle rozrostla, vyvstává otázka podpory z veřejných zdrojů.

Příklady se nabízí v Japonsku i v USA. Na úrovni federace i jednotlivých států zde existují dotace vícenákladů při pořízení autobusů s hybridním pohonem. V Japonsku se pořízení vozu Canter Eco Hybrid díky dotování části vícenákladů na hybridní pohon a palivu ušetřenému při provozu amortizuje již po pěti až sedmi letech.