Hibrid buszok II. rész - Hibrid buszok a gyakorlatban

A hibrid buszok legnagyobb hátránya, hogy a beszerzési költségük jóval magasabb a hagyományos buszokénál, az ígért fogyasztáscsökkenést nem mindig tudják produkálni, és az energiatárolók élettartama egyelőre a jövő homályába vész. A fogyasztást általában azonos típus dízelmotoros verziójához hasonlítják, vagy azonos kategóriájú buszokhoz. Lássuk az egyes gyártók megoldásait:

Európában a Solaris lépett először, már 2006-ban bemutatta saját sorozatgyártásra szánt hibrid buszát. A hajtásláncot az amerikai Allison cég szállította. Az Allison hibridrendszere ekkor már több száz buszban működött sikeresen az amerikai kontinensen. Azonban Európában az első buszok próbafutásai nem hozták meg a várt, húsz-harminc százalékos fogyasztáscsökkenést, ezért átdolgozták a rendszert.

A hagyományos Solaris dízelbusz átlagos 57,1 literes fogyasztásához képest 49,3 literes értéket mértek Drezdában, több vonal átlaga alapján, ami 13,7 százalékos megtakarítást jelent.

A kezdetben használt, 8,9 literes, 330 lóerős Cummins dízelmotor helyére egy kisebb, 6,7 literes, 250 lóerős motor került, és az akkumulátorok töltési stratégiáját is az európai viszonyokhoz igazították. A motor elhelyezése is megváltozott, az alacsonypadlós buszoknál szokatlan középmotoros elrendezés helyett vevői kérésre visszatértek a farmotoros kialakításhoz.

A fogyasztás javult, azonban pár városban még jelenleg se váltja be a hozzá fűzött reményeket. Münchenben az MVG csak tízszázalékos fogyasztáscsökkenést tapasztalt a dízelbuszokhoz képest, de a szintén müncheni MVV magántársaság már 25 százalék megtakarítást tudott elérni. A fogyasztás a tapasztalatok alapján erősen függ a használat módjától, és a segédüzemi fogyasztók miatt az időjárástól is.

Németországban több helyen is közlekednek Allison hajtással Urbino hibrid buszok, Brémában 8-11 százalék közötti megtakarítást mértek, Münster városában egyhetes tesztfutás alatt 15 százalékkal fogyasztott kevesebbet a hibrid busz dízel társainál. Genfben szintén pár hetes tesztüzem alatt 7 százalékos megtakarítást tapasztaltak.

A hibrid rendszer felára 170 ezer euró, a körülbelül 300 ezer euróba kerülő dízel busz ára így 470 ezer euróra növekszik hibrid meghajtás esetén.

A Solaris buszokat gyárt, főegységeket nem, ezért nem kötelezte el magát egyetlen rendszer mellett. A 2009-es kortrijki kiállításon bemutatott 12 méteres szóló buszukba már a szintén amerikai Eaton rendszerét építették be. Ennek a busznak az a különlegessége, hogy az akkumulátorokat sikerült az utastérben elhelyezni anélkül, hogy a dízel változattól számottevően több dobogó lenne az utasterében, és a tetőre nem került semmi. Ebben a buszban már start-stop rendszer van beépítve, azaz a motor a megállókban leállhat. Ennek az a feltétele, hogy a segédüzemek (légsűrítő, szervó szivattyúk) villamos meghajtásúak legyenek.

A valós fogyasztásáról a rövid ideig tartó tesztüzemek miatt még korai lenne nyilatkozni, azonban az utasok és a járművezetők sok helyen a busz gyenge gyorsulására panaszkodtak.

A Solaris egyéb hibrid hajtásláncok beépítésétől sem riad vissza, 25 darab, Voith párhuzamos rendszerrel felszerelt buszra van megrendelése, és megépült egy Vossloh-Kiepe gyártmányú, soros, plug-in hibrid rendszerrel szerelt Urbino 18-as is.

A Mercedes a Citaro csuklós változatába építette be először a hibrid hajtást, a busz neve így Citaro G BlueTEC Hybrid lett. Soros hibrid rendszert használnak. A hagyományos dízel csuklós buszokban szokásos 6 hengeres, 12 literes 300-350 lóerő teljesítményű dízelmotor helyére egy 4,8 literes, 218 lóerő teljesítményű, négyhengeres motor került, mivel nincs szükség a 12 literes motor nagy indítónyomatékára.

Ezzel 450 kilogramm tömeget sikerült megtakarítani. Ez a motor egy generátort hajt, a tetőre pedig 170 kilowatt teljesítményű, 27 kilowattóra energiát tárolni képes, 330 kilogrammos lítiumion-akkumulátort helyeztek. Az akkumulátorokat és a motorokat folyadék hűti. A busz hajtásáról négy kerékagymotor gondoskodik, amelyeket a középső és hátsó tengelyekbe építettek be. A motorok egyenként 80 kilowatt teljesítményűek és 650 voltos feszültségről működnek.

A villamos motorok a dízelmotortól független hűtőkörről üzemelnek, mert az üzemi hőmérsékletük huszonkét fokkal alacsonyabb (73 fok) a dízelmotorénál (95 fok).

A villamos motorokat a portáltengelybe integrálták, a tengely szállítója a ZF. Ez az AVE 130 típusú tengely bármely karosszériaépítőnek elérhető, a beépített villamos motorok egyenként 80 kilowatt teljesítményt, és 465 newtonméter nyomatékot tudnak leadni.

A Mercedes hibrid buszban a segédüzemek villamos meghajtásúak, így a busz tisztán elektromos haladásra is képes. A busz tömege körülbelül egy tonnával több a dízelénél, a kisebb belsőégésű erőforrás ellenére. A busz fejlesztése nehezen haladt, az ígért első közforgalmú próbákkal egy évet csúsztak, de jelenleg már 29 darab hibrid Citaro rója a német városok útjait. Egy busz ára 600 ezer euró körül alakul.

Az MAN is a soros hibrid rendszerre szavazott, a hajtást szállító partnere a Siemens.

A visszatáplált energia tárolásáról itt nem akkumulátorok, hanem szuperkondenzátorok gondoskodnak. Ezeknek nagyobb a várható élettartamuk az akkumulátorokénál, és a környezeti hőmérsékletre is kevésbé kényesek. Bár a városi buszok esetében a légellenállás többnyire elhanyagolható, mégis jól jelzi a fejlesztés aprólékosságát, hogy a busz alaktényezője a tetőre szerelt légterelővel cw=0,51 lett, ez a hagyományos buszoknál körülbelül 20 százalékkal kedvezőbb.

Egyelőre csak a hibrid prototípusának Nürnberg városában zajlott próbáiról vannak adataink. A 36-os vonalon végzett próbafutások során a hagyományos buszok 50,8 liter gázolajat fogyasztottak 100 kilométerenként, az előző generációs hibrid buszok 41,18 litert, a start-stop automatikával is felszerelt prototípus még kevesebbet: 34,8 litert.

Eddig München, Hága, Párizs, Barcelona, Milánó, Bécs városaiban álltak forgalomba ilyen buszok. Münchenben egyelőre nem sikerült elérni a Nürnbergben tapasztalt alacsony fogyasztást a busszal. Egy busz ára 350 ezer euró körül alakul.

A hazánkban kevéssé ismert svájci gyártó az elmúlt két évben 26 darab, 18 méter hosszú Swisshybrid típusú buszt szállított Németország különböző városaiba. A speciális alumíniumkarosszériás buszoknak Vossloh-Kiepe soros hibrid hajtásuk van. Egy busz ára 700 ezer euró körül alakul.

A Siemens ELFA II rendszerét építi be a buszaiba, ez az MAN-nél használt megoldással nagyrészt megegyezik, eddig 105 darab buszra van megrendelés, több mint húsz már üzembe állt. A hibrid hajtást a midibusztól kezdve a városi szólón és csuklóson át az elővárosi LE buszig szinte az összes alacsonypadlós modelljükbe beépítik. Gent városában a fogyasztás összehasonlításában alapul vett csuklós dízel VanHool étvágya 55,3 és 60,6 liter/100 kilométer között ingadozott az elmúlt két év során, a hibrid fogyasztása 45,4 és 57,2 liter között alakult. Így a legkisebb mért megtakarítás 5,6 százalék, a legnagyobb 20 százalék volt.

Átlagosan 15 százalék körül adódott a megtakarítás. Genfben is járt próbán egy ilyen busz, ott rövidebb időszak alatt 17 százalékkal fogyasztott kevesebbet dízel kollégáinál.

A DeLijn cég igényeire szabott csuklós hibridbusz ára 2009 elején 433 240 euró volt. A középmotoros elrendezésű, 11,5 méter hosszú A300H típusú szóló buszok ára 375 ezer euró, ebből a hibridrendszer többletköltsége 155 ezer euró. A buszokban 191 kilowatt teljesítményű MAN D0836 motor hajtja meg a Siemens generátort, az energiát Maxwell szuperkondenzátorok tárolják.

A gyártó a Voith soros rendszerét használja, az energiatárolók szuperkondenzátorok, a generátort meghajtó motor etanollal működik, így a busz igen tiszta üzemű. A rendszer különleges, úgynevezett transzverzális fluxusú (TFM) villamos gépeket használ.

A Volvo alvázgyártása is igen hangsúlyos a komplett buszok gyártása mellett, így a hibrid rendszerét alváz formájában is be lehet építeni idegen karosszéria alá. A Volvo fejlesztése igen gyorsan haladt. A megoldás a párhuzamos hibridek elvét követi, azonban számos érdekes és egyedi megoldást is felvonultat. A dízelmotor csak 5 literes lökettérfogatú és 850 newtonméter nyomatékú. Ilyen mértékben „alulméretezett” motor a párhuzamos hibridekben ritka. A motorhoz tengelykapcsolón keresztül kapcsolódik egy integrált indító-villanymotor (I-SAM). Az állandómágneses szinkronmotor képes önállóan is mozgatni a buszt, a dízelmotornak start-stop automatikája is van. Az I-SAM egységet a kanadai TM4 cég szállítja, az energiát Li-ion (LiFePO4) akkumulátorok tárolják, ezeket az A123 Systems cég gyártja.

A buszt üzemeltető városokban a mért üzemanyag-megtakarítás 25 és 40 százalék között alakult, ez ígéretes.

A B5L alvázakat is ideértve már kétszáznál is több Volvo hibrid buszra érkezett megrendelés.

Egy 7700 hibrid modell ára felszereltségtől függően 300 ezer euró körül alakul. Ez igen kedvezőnek tűnik a vetélytársakhoz képest, és az eddigi tapasztalatok alapján igen jól teljesít a Volvo hibrid rendszere. Cikkünk írása idején Budapesten vendégeskedik a képen látható busz.

A hibridbuszok sorozatgyártása megkezdődött. Az egyes gyártók megoldásai között nagy eltérések vannak, elég csak végigtekinteni az energiatárolók során. Nemcsak a típusuk, hanem a méretük, kapacitásuk és tömegük is jelentősen eltér. Ez kihat a buszok menetteljesítményére, fogyasztására és nem utolsó sorban az árukra.

A hibridbuszokkal kiterjedt kísérletek folytak az elmúlt évtizedekben, a valós üzemi viszonyok között a még alaposan kipróbált, tesztelt rendszerek gyártóit is érik meglepetések. Azaz a korábbi, teszteken szerzett tapasztalatok alapján a felhasználónak ígért fogyasztáscsökkenés nem mindig teljesül.

A vásárlókra nézve ez az eltérés igen kínos, mivel a borsos beszerzési ár belátható időn belüli megtérülése veszélybe kerülhet.

Az árban mutatkozó felárat az akkumulátorok élettartama alatt (ez 5-7 évre becsülhető) a kisebb fogyasztásnak kell kompenzálnia, ehhez a csökkenés mértékének nem árt 20 százalék körül, vagy inkább e fölött mozognia.

A fogyasztás mellett a károsanyagok kibocsájtása és a buszok zajszintje is csökken, ezek is jól mérhető előnyök, a hatóságokat az ilyen buszok beszerzésének támogatására sarkallják nálunk szerencsésebb országokban.

A kontinensen Németország az egyik élenjáró a hibrid buszok forgalomba állításával, jelentős szövetségi támogatások felhasználásával eddig kilencvennégy hibrid buszt állítottak menetrend szerinti forgalomba.

Összességében még drága játék a hibrid buszok üzemeltetése, azonban a technika fejlődésével egyre megbízhatóbbak és kiforrottabbak lesznek ezek a járművek. Nyugat-Európában a következő években valóságos hibridboom várható, a főegységek gyártói évente több ezer busz eladására készülnek fel.