A közúti járművek fejlesztésének célja: a szén-dioxid emisszió csökkentése – fogalmazott előadásában. Van erre egyáltalán esély?

A fosszilis energiahordozók felhasználása nagymértékben megnövelte a légkör szén-dioxid koncentrációját. Bár a szén-dioxid kibocsátás mérséklése mindannyiunk érdeke, és a fejlett államok számos intézkedést hoztak e területen, a mai napig nem sikerült eredményt elérni. A fejlett világ által elért eredményeket semmivé teszi más régiók – mindenek előtt Dél-kelet Ázsia, azon belül is elsősorban Kína – dinamikusan növekvő kibocsátása. A ’70-es évek végétől csupán egy alkalommal csökkent a globális szén-dioxid emisszió, ami a 2008-ban kezdődő világméretű gazdasági válságnak köszönhető. Az IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) 2013 szeptemberében hozza nyilvánosságra a negyedik klímajelentésének első fejezetét. A várakozásokkal összhangban minden eddiginél ijesztőbb klímajelentés született.   A korábban napvilágot látott hírek szerint a dokumentum leszögezi: „csaknem teljes, legalább 95 százalékos bizonyossággal kijelenthető, hogy a földi átlaghőmérséklet emelkedését az elmúlt évtizedekben „több mint felerészben” az emberi tevékenység okozza, és ha a jelenlegi tendenciák változatlanul folytatódnak, a közvetlen következmény a világtengerek átlagvízszintjének 1 métert közelítő emelkedése is lehet, ami önmagában is tömegkatasztrófákat okoz”.

Kisdeák Lajos, a MOL-LUB Kft. Kenéstechnikai Szolgáltatás vezetője

Milyen irányai vannak a közúti járművek fejlesztésének?

Az aerodinamikai ellenállás csökkentése. A járművek kerekein megjelenő teljesítmény nagyrészt az aerodinamikai és a gördülési ellenállás legyőzésére fordítódik. Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatói szerint a közúti szállítójárműveknél még jelentős tartalékok vannak az aerodinamikai ellenállás csökkentése terén. A könnyű haszonjárművek esetén 2035-ig mintegy 25%-os csökkenést jeleznek előre. Második a gumiabroncsok gördülési ellenállásának csökkentése. A MIT álláspontja az, hogy 10% csökkentés a jelenlegi ismereteink és lehetőségeink szerint azonnal megvalósítható lenne. További kutató-fejlesztő munkával ez az érték 2035-ig 33%-ra lesz növelhető. Harmadik a  hajtáslánc veszteségeinek csökkentése.A hajtáslánc alatt a motort és a hajtóműveket értjük. A belsőégésű motorok fejlesztése önálló tanulmányt érdemel, jelenleg csak a hajtóművekkel és az alternatív lehetőségekkel  foglalkozunk.

A hagyományos hajtások hatásfoka növelhető még?

A hagyományos fogaskerekes hajtóművek (sebességváltók, differenciálművek, stb.) hatásfoka a MIT előrejelzése szerint kedvezőbb tribológiai tulajdonságú szerkezeti anyagok és kenőanyagok felhasználásával mintegy 5%-kal növelhető. A sebességváltók automatizálása hozzájárul a járművek fajlagos fogyasztásának csökkenéséhez. A hidrodinamikai nyomatékváltót is tartalmazó klasszikus automata váltók rossz hatásfokúak, emiatt terjednek az ún. dupla tengelykapcsolós (DSG vagy DCT) sebességváltók.

Mi a helyzet az alternatív hajtásokkal?

Az alternatív lehetőségek közül említést kell tenni a hibrid hajtásról, és a teljesen elektromos hajtásról. A hibrid hajtások félmegoldást jelentenek. A hibridek nagy előnye a fékezési energia visszatáplálásának (egyelőre korlátozott) lehetősége. Hátrányuk a bonyolultabb szerkezetükből fakadó magasabb ár, és a gyártásuk nagyobb ökológiai lábnyoma. A teljesen elektromos hajtás elterjedését technikai hiányosságok gátolják. Nincsenek olyan megbízható, nagy teljesítményű és hosszú élettartamú akkumulátoraink, amelyek egy elektromos autót képesek lennének a belsőégésű motoros járművek versenytársává tenni. Az üzemanyagcellák még szintén nem érték el a megfelelő fejlettségi fokot. Megoldatlan a táplálásukhoz szükséges hidrogén biztonságos tárolása, vagy a járműveken való előállítása is. A hibrid- és elektromos hajtások energia-visszatápláló rendszereihez szükség lenne ún. szuperkondenzátorokra, amelyek rövid idő alatt képesek lennének nagy mennyiségű villamos energia tárolására. Az akkumulátorok – működési elvükből fakadóan – csak korlátozottan alkalmasak erre a feladatra. A hibrid- és elektromos hajtások hiányzó elemei (akkumulátorok, szuperkondenzátorok, üzemanyagcellák stb.) fejlesztése intenzíven folyik. A kutató-fejlesztő munkákban kiemelkedő szerepet kapott a nanofizika és nanotechnológia.

A kenőanyagok fejlesztése hol tart?

A tribológia (a szerkezeti anyagok, felületek és kenőanyagok együttműködése) napjainkban szintén a kiemelt kutatási területek közé tartozik. A motorolajok területén – a belsőégésű motorok fejlesztésével összefüggésben – jelentős fejlesztésnek lehetünk tanúi. Intenzíven művelt terület a felületmódosítás is, amit a kutatók részben nanotechnológiai úton előállított szilárd olaj-adalékok segítségével  kívánnak elérni.

Beszélt előadásában az egyéb veszteségek csökkentéséről is.

Számos egyéb veszteségforrás közül kettőt érdemes kiemelni. A hűtő- és klímaberendezések teljesítménye jobb hőszigetelés alkalmazásával csökkenthető. Az utóbbi években jelentős fejlődésen estek át az aerogélek, amelyek hőszigetelő képessége messze meghaladja a hagyományos anyagokét. A világítási teljesítmény csökkentése gazdaságosabb fényforrások alkalmazásával ugyancsak lehetséges. A járművek tömegének csökkentése új szerkezeti anyagok (kompozitok) alkalmazásával valóság. Az üresjárati idő csökkentése: start-stop üzemmóddal ugyancsak sok járműben megtalálható

Kisdeák Lajos előadásának videófelvétele itt tekinthető meg.