Egyre nő az elektromos autók hatótávja, és egyre gyorsabb a töltés, de azt minden autógyártó elismeri, hogy a villanyautók legfontosabb felhasználási terepe a városi közlekedés, a mindennapos ingázás. A komolyabb túrákon ma még kompromisszumot kell kötni, vagy a sebesség csökkentésével, vagy sűrűbb töltésekkel elérni a több száz kilométerre lévő célt.
Ezért ha például Budapestről indulva szeretnénk a Zemplént, Tokaj környékét felfedezni, akkor egy biztonsági töltés út közben mindenképpen ajánlott. Mi pont egy ilyen túrára indultunk a közelmúltban, ráadásul egy olyan különleges hibrid autóval, aminek kerekét kizárólag villanymotor hajtja, útközben hozta a villanyautók minden előnyét, de a töltés miatt nem kell stresszelnünk, a megálló helyét és idejét mi magunk választhattuk meg.
Töltő nincs a közelben, de nincs is rá szükség, annak ellenére, hogy itt csak villanymotor hajtja a kerekeket!
Az új Nissan Qashqai e-POWER ugyanis a jó öreg benzinkúton töltendő, fosszilis tüzelőanyagból nyeri az energiát, miközben csak a villanymotor hajtja a kereket, nincs benne még sebességváltó sem. Rengeteg, gázerőművekre, széntüzelésű erőműre alapuló villamos hálózattal rendelkező országban ugyanez történik a villanyautóknál is, csak a Nissan esetén mindez az autó lemezei alatt zajlik, kicsiben.
Hogyan lehetséges ez, milyen technikai alapok húzódnak a ritka megoldás mögött?
Ezekre a kérdésekre a megállóként kiválasztott Hajdu Ráfis János Mezőgazdasági Gépmúzeumban kerestük a válaszokat, ahol sokkal több közös pontot találtunk a modern japán technika és a magyar gépgyártás között, mint gondoltuk.
A soros hibrid hajtás modern kivitele dolgozik az e-POWER rendszerében, benzinből nyeri az energiát, de nem azzal végzi a kerekek forgatását, akárcsak a dízel-villanyos mozdonyok
Mezőkövesd tökéletes megálló, ha Kelet-Magyarország felfedezésére indulunk, mivel itt akad a maga nemében igencsak különleges múzeum. Aki ide pár órás megállót tervez, az rossz nyomon jár, hiszen a Mezőgazdasági Gépmúzeumban 2600 kiállított gép, érdekes technikai eszköz várja a látogatókat, a közel 10 000 négyzetméter alapterületű, helyi hagyományokat őrző portán.
A múzeum Hajdu Ráfis János és felesége, Bakos Mária által 1979-ben felajánlott magángyűjteményből nőtte ki magát. 2012-ben tematikus múzeum minősítést kapott, országos gyűjtőterülettel. A kiállítás gerincét 160 gőzüzemű és belső égésű motorral szerelt erőgép adja, de találunk itt 100 mezőgazdasági gépet, 50 gazdasági eszközt is. A kiállítás többi részében korabeli tűzoltó eszközök, áramfejlesztő aggregátorok, jéggyártó üzem, kovácsműhely, és népművészetet bemutató tárlat is várja a látogatókat.
Szinte minden méteren akad valamilyen technikai csemege, egy magyar fejlesztésű, különleges eke, a hazai traktorgyártás ritka prototípusa, a sokakban nosztalgiát gerjesztő MTZ 45-ösök különféle verziói, és persze a lokomobilok sora.
A múzeum legjelentősebb, legérdekesebb szakaszát a nagyjából hatvan darabból álló lokomobilpark adja. Ezeket a 2-3 tonna tömeget képviselő, a 20. század elején készült egyhengeres, négyütemű, nagy lendkerekes ősi gépeket cséplőgépek hajtására használták a traktor elterjedéséig. Ami a legjobb, hogy ezek a gépek nem csak fémszoborként emlékeztetnek a múltra, a csahogónak nevezett erőgépeket működés közben is bemutatják, több ilyen indítható szerkezet található a múzeumban.
Mondhatni ezek az első, széles körben munkára, energialeadásra befogott belső égésű motorral szerelt szerkezetek. Amíg kellett, addig a forgómozgást igénylő feladatokat látták el műhelyekben, mezőgazdaságban, hangjuk, a masszív technika üzemelése pedig igazi élmény: Ezen a videón egy 3310 köbcentis motorral szerelt, 1910-ben gyártott Lokomobil kel életre:
Motorok, motorok mindenütt!
A belső égésű motorok igazi matuzsálemeit is megcsodálhatjuk, a világítógázzal működő gázmotoroktól a folyékony üzemanyagú stabilmotorokig. A gyűjteményhez a több mint 100 különböző gyártmányú és méretű stabilmotor mellett nagyjából 45 darab régi traktor is tartozik.
A különféle márkájú, kivitelű stabilmotorok 6-8 lóerős erejükkel elsősorban a kisebb erővel működtetett (darálók, olajütők, szivattyúk, fűrészek stb.) hajtását látták el. Az itt kiállított stabilmotorok döntő része benzin- és/vagy petróleumüzemű, de gázolajjal hajtott szerkezetek is komoly számban akadnak, javuk működőképes, indítható állapotban.
A gyűjteményben akadnak igazán szép példányok, ez a Hofherr-Schrantz traktor például Porsche-technikával készült
A múzeumban több óriási szerkezet található, amelyek alapgondolata ugyanaz, mint a Nissan orrában dolgozó soros hibridként üzemelő benzinmotor-villanymotor párosé. Ezek dízelmotoros áramfejlesztők, amelyeket vidéki üzemekben alkalmaztak még a teljes elektromos hálózat kiépítése előtt, vagy vésztartalékként vetették be áramszünet esetén. Nagyobbrészt 110 volt feszültségűek. Gyártásuk 1890– 1940 közé tehető.
Az igazi óriások a nagyfeszültségű, komoly teljesítményre képes áramfejlesztő berendezések: Ganz-Jendrassik-motor által hajtott 20 K.V.A. Ganz generátor; Láng dízelmotor által hajtott 90 K.V.A. Ganz generátor; Csepel dízelmotoros generátor, Klöckner H. Deutz dízelmotoros 100 K.V.A.-es generátor. Ez utóbbi a Magyar Országháza épületében a villamosenergia-ellátás tartalék biztosításaként volt beépítve 1944–1980-ig.
A Ganz-Jendrassik nyolchengeres aggregátként működő dízelmotorja
Benzines, japán hibrid, de a technikai elv azonos gyökérről fakad
A tekintélyt parancsoló gépek mellett állva ér össze a múlt a jelennel, hiszen nem véletlenül tettük meg a Mezőkövesd felé vezető utat egy Nissan Qashqai e-POWER volánja mögött. Itt ugyanis a japán típus is főszereplő, mert olyan hibrid hajtást kapott, ami alapelveit tekintve rokonságban áll a parlamentet vészhelyzetben árammal ellátó generátorral.
Ebben az autóban nincs fizikai kapcsolat a belső égésű motor és a kerekek között, az 1,5 literes turbófeltöltős benzinmotor ugyanazt a célt szolgálja, mint a Klöckner H. Deutz hathengeres dízelje: áramot fejleszt a hozzá kapcsolt generátoron keresztül.
A műszerfalon látható az energia áramlása, a grafika is mutatja, hogy a motorból a kerékhez nincs közvetlen út
Ezt az áramot pedig a bruttó 2,1, nettó 1,73 kilowattóra kapacitású, 413 voltos pufferakkumulátorban tárolja el a rendszer. A haladáshoz szükséges energia a következő lépésnél innen jut el az első tengelyen dolgozó 190 lóerős villanymotorhoz.
Egy meghatározott fordulatszámon áramot termelő belső égésű motor a lehető leghatékonyabban égeti el az üzemanyagot, és erre az alapvetésre tettek rá még egy lapáttal a Nissan szakemberei a motor működésének finomhangolásával. A soros hibrid rendszer benzines motorja ugyanis változó sűrítésű konstrukció, „gázadásra” 8,0:1-ig csökken a sűrítési viszony, hogy a motor képes legyen megtermelni a kellő mennyiségű elektromosságot, egyenletes sebességgel, takarékosan haladva viszont 14,0:1 arányig emelkedik a sűrítés.
Ehhez jön még a változó szívó- és kipufogóoldali vezérlés, valamint a kettős, szívócső- és közvetlen benzinbefecskendezés alkalmazása. Így a hatásfok kiemelkedően magas, hiszen tényleg csak a legoptimálisabb üzemben működik a motor. Rögzített fordulatszám és terhelés alatt, hőveszteség-visszanyerő technika bevetésével már az ötvenszázalékos termikus hatásfokot is sikerült elérniük, ami közel tíz százalékkal jobb az ipari átlagnál.
Így a 190 lóerős, 300 Nm nyomatékra képes hajtással, nulláról százra 7,9 másodperc alatt gyorsuló, vagyis dinamikus vezetési élményt adó SUV átlagfogyasztása 5,3-5,4 l/100 km a WLTP-mérési ciklus szerint. A takarékosság mellett a hajtáslánc másik előnye az, amiért ilyen jellegű berendezéseket találunk mozdonyokban, óriási bányagépekben is. A villanymotor azonnal rendelkezésre álló csúcsnyomatéka előny, ha óriási tömeget akarunk megmozgatni, valamint akkor is jól jön, ha sima, egyenletes, erőteljes gyorsulás elérése a cél.
A Nissan utóbbit tarthatta szem előtt, mert a Qashqai jól reagál a gázpedál legapróbb mozdulataira. Az e-Power hajtáslánc háromféle üzemmódot (takarékos, normál, sportos) kínál, az autó fékezéséhez pedig elég felemelni a lábunkat a gázról és fékezési erővel lassul. A Nissan számításai szerint a közlekedési helyzetek 90%-ában nem is kell a fékre lépnünk. Szóval egy pedállal vezethető.
A Nissan e-Power hajtáslánc kompakt, váltó, tengelykapcsoló nélkül működik, a villanymotor közvetlenül a kereket hajtja
Tulajdonképpen tényleg annyira dinamikus, mint egy hagyományos villanyautó, csak itt nincs vége a mókának pár tucat kilométer után, mivel a benzinmotor mindig elegendő áramot állít elő, nem kell félni a hatótáv drasztikus csökkenésétől és az elérhetetlen, nem működő töltőpontokon eltöltött óráktól.
A benzinkutakon pár perc alatt végezve a belső égésű motor előnyeit élvezzük, útnak indulva pedig a villanyautók dinamikája veszi át a főszerepet. A motorvezérlést ráadásul úgy programozták, hogy a gázpedál állása szerint változzon a fordulatszám, így gyorsításkor a megszokott akusztikai élményben van részünk, máskor pedig észrevétlen, a körülményekhez igazodva dolgozik a turbós benzines.
Stabilmotorok hada beltéren, a forgó mozgást igénylő gépek hajtására használt egyszerű szerkezetek minden műhely, mezőgazdasági telep fő erőforrásai voltak az elektromos hálózat fejlesztéséig.
Bár méretük és az alkalmazott technika javarészt eltér, a Nissan és a Ganz konstrukciói megegyeznek az alapvető tervezési elveiket tekintve. Mindkét gép a lehető leghatékonyabb működésre törekszik, és mindkettő ötvözi a belső égésű motorok és az elektromos hajtás előnyeit. Az e-POWER szofisztikált motorterét a Parlamentből származó áramfejlesztő mellett állva úgy tűnik, mindegy, hogy 1923-at vagy 2023-at írunk, a cél mindig ugyanaz: kihozni a legtöbbet a rendelkezésre álló erőforrásokból, és haladni az újabb úttörő ötletek megvalósítása felé.
A motorok felépítése egyszerű, javításuk, karbantartásuk kisebb, kevésbé felszerelt műhelyekben is elvégezhető volt. Az öntöttvas hengerek felfúrással (valamint túlméretes gyűrűkkel és dugattyúkkal), majd hüvelyezéssel voltak javíthatók. Megbízható, tartós motorok voltak, amit mi sem mutat jobban, mint az ötven év után is használatban lévő példányok sora.
Magyarországon 1899-ben készült el az első – elemeiben magyar fejlesztésű – dízelüzemű motor. 1911-ben a Láng Gépgyár svájci tervek alapján kezdte meg a gyártást, majd 1920-ban jött az első Láng-féle szabadalommal gyártott kivitel.
A Ganz is külföldi tervek alapján kezdte meg a termelést, majd Jendrassik György fejlesztőmunkájának köszönhetően ők is saját variációval álltak elő, amivel nemzetközi sikert értek el, DSA motorvonatokban, illetve vasúti motorkocsikban, valamint folyami és tengerjáró hajókba is beépítésre került a technika.
A múzeumba még garantáltan visszatérünk, hiszen rengeteg érdekesség akad még ott, amit nem tudunk közelről megcsodálni. Ahogy kiértünk, nem volt szükség elzarándokolni a töltőponton hagyott villanyhajtású autónkig, a Nissan Qashqai e-POWER ott várt minket a kapu előtt. Utunkat autópályán 130 km/órás tempóval tudtuk folytatni végig az ország keleti csücske felé, és nem kellett azon gondolkodni, hogy belefér-e a Füzéri-vár egy kitérőnek, vagy sem, hiszen egy pár perces tankolással 7-800 kilométert könnyedén megtesz a konstrukció.
