Áramtermelés a fedélzeten

Ha az autó magával viszi az áramtermelő alkalmatosságot, akkor már közelítünk a megoldáshoz. Legyen ez egy belsőégésű motor, mely villamos generátort forgat. A villamos áram eljut a kerekeket hajtó villanymotorig, akár több is lehet belőle. Az áram akkumulátorba is megy, mert kell áram a segédberendezésekhez, például a világításhoz, egyes fűtésekhez, a klímakompresszorhoz, a rádióhoz stb., akkor is, ha áll az autó és a motorja is. Ezt a konstrukciót nevezzük soros hibridnek. Ilyen például a GM Volt és Ampera. A belső égésű motor lehet benzines, gázos vagy dízel. Ezeknek van kipufogócsöve, ahol a forró kipufogógáz – katalizátorok után – kiáramlik a környezetbe.

A villanyautót kisegítő áramellátás – a hatótávolság növelő, vagy akku lemerülésénél a mentőöv – is belső égésű motor. Van kipufogócsöve, ahol a forró kipufogógáz a szabadba áramlik. Ez a Range Extender technika. Ilyen lehet például, ha megrendelik ezt, a BMW i3-as is. Azonban Itt is az akkuk adják a fő energiaforrást, a frissítéshez azokat kell tölteni például otthon a hálózatról. vagy villamos töltőállomásnál.

Cikkünk címében írt állításunkban – az eddig elmondottak alapján – egy dolog nem stimmel. A kipufogó cső műanyagból van, amelyik biztosan nem bírja a forró kipufogógázokat. Akkor itt másról van szó!

A megoldást – ezzel már rovatunkban sokszor foglalkoztunk, kérjük, nézzék át korábbi írásainkat – a tüzelőanyagcella adja. A tüzelőanyagcella, angolul Fuel Cell, rövidítése FC, hidrogén tüzelőanyagot kér és vizet, vízgőzt bocsát ki, miközben a szivattyúk susogását leszámítva, hangtalanul áramot termel. A vízgőz, vagy folyékony víz távozik a kipufogócsövön, és így már érthető, hogy miért lehet a kipufogó műanyagból.

Jelen cikkünk megírásának az ad apropót, hogy közelről is megszemlélhettünk, vezethettünk és tankolhattunk is egy ilyen autót. A világ első szériában gyártott, ma már megvásárolható tüzelőanyagcellás gépkocsija a Hyundai ix35 FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle).

Az autóért Bécsig kellett menni, a Denzel Wien Inzersdorf kereskedésbe. Nem jött volna létre a találkozás, ha a Hyundai Holding Hungary Kereskedelmi Kft. és Sasvári Ákos műszaki vezető nem állt volna kérésünkhöz szakmai lelkesedéssel és nem szervezi meg a találkozást.

Irány Bécs, a Denzel Hyundai márkakereskedés

Thomas Steininger úr, szervizmenedzser fogad bennünket. Szívélyessége lekötelező, szinte élvezi, hogy műszakiak társaságában a technikai kérdések kerülhetnek a beszélgetés középpontba. Köszönjük a kimerítő tájékoztatását! Először próbáljuk ki az autó, vessük bele magunkat a Bécsi forgalomba.

Az autót vezetni annak, aki automatához szokott, semmi újat nem jelent. Akinek nem mondják meg, hogy ez milyen hajtásrendszerű autó, csak azt érzékeli, hagy milyen csendes és milyen jól húz. Két pedál van, az automatáktra jellemzően az autó tud kúszni, ha a gázról elvesszük a lábunkat. Ha megállunk, a villanymotor is megáll (mást nem is tudna tenni, mert a hajtás közvetlen). Nincs sebességváltó, egy bolygóműves állandó áttétel van, hiszen a villanymotor fordulatszámával lefedi a 160 km/h lekorlátozott sebességig a hajtást. Teljesen hangtalan, csak a gördúlési gumizajt és a szélzajt észleljük. Gyorsulni nagyon tud, amennyit a városi körülmények között ennél a nem könnyű autónál kipróbálhattunk.

Okos képernyője folyamatosan tájékoztat, hogy mikor veszi ki az áramtermeléshez a hidrogént a tartályokból, mikor tölti az akkumulátorát, mikor rekuperál. Legfontosabb információ, a tartályban lévő hidrogénnel mennyit mehetünk, hiszen a tankolási lehetőség ma még nagyon korlátozott.

A hidrogén tankolása

Bécs egyik városrészében, Floridsdorfban van egy OMV benzinkút, ahová telepítették a hidrogénkutat. Ebből ma még csak ez az egy van. 

A "kút" technikailag nem egy egyszerű történet. A Linde cég által készített kúthoz tartályokban érkezik a hidrogén, melyet a helyszínen komprimálnak 700 bar nyomásra. A kompresszor is különleges, hi-tech megoldású, ún. ionkompresszor. Tankolni egyszerű, nem kell hozzá a kutas segítsége. A töltőpisztoly rácsatlakozása után az autó tartálya és a töltőrendszer folyamatos információs kapcsolatban van.

A töltés indításához nekünk kell a start gombot megnyomni. a tartályba nem sokkal több, mint 5 kg hidrogén fér, ennek feltöltéséhez 3-5 perc kell.

Mibe kerül? A kútoszlopról leolvassuk, hogy 1 kg hidrogén 9 €. Ha tudjuk, hogy 100 km megtételéhez kb. 1 kg hidrogén kell, máris összehasonlíthatjuk a fogyasztást és költségeket a hagyományos benzines vagy gázolajos autókkal. Nyugodtan adhatnák még ingyen is, hiszen Bécsben FC autó nincs több mint 5.

Ausztriában még egy hidrogén kút van, az európai észak-déli útvonalhoz igazodóan, Innsbruckban. Lesz-e több kút Európában? Bizonyára, sőt biztos. A sokszorozást még az FC autók ára és az késlelteti, hogy egy hidrogén töltőállomás bekerülési költsége több, mint csillagászati összegre rúg.

A hidrogént mondjuk a legkörnyezetvédőbb motorhajtóanyagnak. Ez vitathatatlan. Járulékos szennyezései azonban lehetnek. Kérdés, hogy mi a hidrogén előállításának módja, és az milyen hagyományos energiát igényel. A szélkerekes villamos árammal történő vízbontáshoz is szükséges egyéb segédenergia. Számoljunk a logisztikai folyamatok energetikájával is, és ami nagy energiaigényű, az a hidrogén komprimálása.

A Hyundai ix35 FCEV története

2013 februárjának a végét írtunk, amikor Hyundai dél-koreai Ulsan-i gyáróriásában, hogy pontosak legyünk az 5-ös számú üzem gyártósoráról legördült az első tüzelőanyagcellás autó. A Hyundai ix35-re épülő, C-szegmensbe tartozó SUV (ezt egyes piacokon Tucson néven forgalmazzák) felirata ix35 FCEV árulkodik arról, hogy itt valami egészen új dologról van szó. A Hyundai az első az autógyártók sorában, amelyik tüzelőcellás személygépkocsit sorozatgyártásba vitt. Ezzel az autógyártásban történelmet írt

A Hyundai elnökhelyettese, Eok Jo Kim az ünnepségen elmondta, hogy az ix35 FCEV a legkörnyezetbarátabb gépjármű az autótechnika eddigi történelmében, a hidrogén tüzelőanyagú, tüzelőanyagcellás villanyautó kilépett a kísérleti szakaszból, tovább már nem álom, napi használatra alkalmas, megvásárolható gépjármű lett.

A Hyundai tüzelőanyagcella kutató-fejlesztő központja a Szöulhoz közeli Mabuk városában van. A fejlesztés több száz mérnök 14 évi munkáját vette igénybe és sok száz millió eurót igényelt. Az autóval a tesztek során közel 4 millió kilométert tettek meg valós körülmények között a világ különböző pontjain, főleg Európában, Koreában és az USA-ban.

A sajtó és a nagyközönség az autót először a 2013-as genfi autószalonon láthatta.

A hidrogén tüzelőanyagú gépjárművek elterjedésének kedvez a 2009-ben, az Európai Unió a G8-akkal kötött megállapodása, melyben vállalta, hogy 2050-re a „szén-emissziót” (szén alapú motorhajtóanyagok felhasználását) 80%-kal mérsékli. Az USA-ban pedig a kaliforniai „zéró emisszió” szabályozás teljesítéséhez kellenek az FC hajtású gépjárművek.

Az első 17 autóból 15 Dániába, Koppenhágába és 2 Svédországba, a Dániával szomszédos Skåne megyébe került, a hol kormányprogram van a „szénmentes”, zéró emissziójú gépjárművek forgalomba állítására, 2025-re tervezetten a járműpark nagyobb hányadának cseréjére.

A 2013. februári tervek szerint a Hyundai 2015-re 1000 FC járművet fog legyártani, és azok az európai piacra kerülnek. Ennek magyarázata, hogy az EU hidrogénkút hálózat kiépítését vállalja, a főbb európai útvonalakon kb. 400-500 km-ként telepítene hidrogén töltőállomásokat.

A Hyundai 2013-as tervei szerint 2015-re jelentősen csökkenteni fogja a gyártási költségeket, így kiemelt dílereinél már megvásárolható lesz az ix35 FCEV. Ez meg is valósult.

A tüzelőanyagcellás ix35-öt menettulajdonságaiban – teljesítményében, gyorsulásában – úgy alakították ki, hogy az az ix35 benzines változatával legyen összemérhető.

Az ix35 FCEV a Hyundai’s Blue Drive környezetkímélő gépjárművek csapatába tartozik, melynek tagjai a Sonata Hybrid, i20 Blue Drive és BlueOn, valamint a Hyundai EV i10.

Az autó hajtástechnikájáról, mert a műszaki adatokról is kaptunk anyagot, az Autótechnika folyóirat 2015/6. számában számolunk be.

Dr. Nagyszokolyai Iván

az Autótechnika szaklap főszerkesztője

http://autotechnika.hu

fotó: Őri Péter