A BMW gyár meglepetése az olimpiai játékok idejére néhány ilyen, 1600-as karosszériával épített, hangtalan és természetesen kipufogógázokat sem termelő villanyautó, amely éppen ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően vált alkalmassá például az ünnepi fáklya kísérésére is. A csendes elektromobil zavartalanul gördülhet az emberek sorfala között az atléták közelében. Elérheti a 100 km-es óránkénti sebességet, de ha egyenletesen 50-es tempóval halad, akkor 70 km utat tehet meg akkumulátorcsere nélkül. A BMW elektromos autójának főpróbájára még a múlt év szeptemberében sor került, de akkor nem jelezték, hogy első fontos szerepét a sportvilágban kapja. Érthető, hogy a müncheni gyár most üzembe helyezte a kísérleti kocsikat, de közben a Volkswagen is jelentős lépést tett a villanyautók élénkülő frontján. Ennek a típusnak műszaki ismertetésére B á l i n t J e n ő t kértük fel, aki már jó néhány évvel ezelőtt kidolgozta nálunk is egy korszerű elektromobil terveit. Ma sem tudjuk, miért hiúsult meg az elvileg jóváhagyott modell megépítése, hiszen az alábbi tanulmányból is kitűnik: nemcsak múltja, hanem jövője is van az ilyen járműveknek.
Az ólomlemezes akkumulátorokkal működő elektromos meghajtású kocsikat jelenleg csak kis távolságokon belüli közlekedésre alkalmazzák, akár személyautók, akár kis vagy közepes teherbírású áruszállító járművek legyenek azok. A VW-gyár figyelemreméltó újdonsága az áruszállító széria típusából kialakított, elektromos meghajtású járműve, megfelelő felszereléssel és kiegészítő berendezéssel az akkumulátortelep gyors cseréjéhez. Világszerte folytatott kísérletek során megállapítást nyert, hogy jelenleg – az ismert hátrányai ellenére – az ólomlemezes akkumulátor az elektromos meghajtású járművek leggazdaságosabb erőforrása. A kis távolságokon belül közlekedő személy- és teherszállító eszközök elektromos meghajtása a környezetvédelem egyik leghatásosabb lehetősége. Hogy az ilyen járművek úgyszólván zajtalanul gördülnek, és kipufogógázok nélkül működnek, azt ma még kellőképpen talán nem is tudjuk értékelni.
1. Bosch villanymotor 43 lóerőnek megfelelő teljesítménnyel – 2. Nagy teljesítményű 12 voltos Varta akkumulátorok – 3. Hűtőventillátor a villanymotorhoz – 4. Az akkumulátor-tér szellőzője – 5. Az akkumulátor-töltő csatlakozója – 6. Áttételmódosító 2:1 aránnyal – 7. Biztosítók – 8. Főkapcsoló – 9. Normál, 12 voltos akkumulátor – 10. Tirisztoros vezérlőegység – 11. Fojtótekercs – 12. A menet- és fékpedál lineáris szabályozója
Az elektromos meghajtású járművek szerkezeti elemei ismertek és műszakilag igen magad fokon megoldottnak tekinthetők, különösképpen amióta az elektronikus szabályozástechnika alkalmazása jelentős hatásfokjavulást, gazdaságosabb szerkesztést tesz lehetővé. A VW-gyár nem is ezen a területen keresi elsősorban a fejlesztés további lehetőségeit. Az ólomlemezes akkumulátorok – méretüktől és darabszámuktól függően – legfeljebb 50-100 km út megtételéhez képesek energiát szolgáltatni, még a legfejlettebb műszaki megoldásokkal szerkesztett elektromos meghajtású szállító járművek számára is. Ez az a kérdés, ami miatt bizonyos mértéken lassú az ilyen járművek elterjedése az összes előnyös tulajdonságaik ellenére. A megoldás érdekében a Volkswagen Művek az RWE (Rhein-Westfälische Elektrizitätswerk AG) céggel, az NSZK legnagyobb áramtermelőjével közös kutatásokba kezdett. A cél: az elektromos meghajtású járművel – továbbiakban „E-mobil” – fejlesztése, népszerűsítése, az akkumulátorok gyors csererendszerének kidolgozása, az akkumulátorcserékre alkalmas töltőállomás-hálózat létesítése.
A VW-gyár áruszállító járműtípusának felépítése különösképpen megfelel a gyors akkumulátorcsere elképzelt feltételeinek. A gyors akkumulátorcsere alapgondolata és az ezt követő kísérletek az ún. „áttoló” rendszerű technikai megoldásra épültek. Az akkumulátortelepek elhelyezésére a legmegfelelőbb hely a gépjárműveken az első- és hátsótengely között térség, ami egyben jó súlyelosztást is biztosíthat. A VW-gyár áruszállító változatánál ez az elhelyezés igen kedvező feltételek mellett – az alapkonstrukció módosítása nélkül – megvalósítható, az akkumulátortelep „áttoló” rendszerű cseréje is megoldottnak tekinthető az erre a célra berendezett cserélő-állomásokon. Hasonló módon, jelentéktelen változtatásokkal kicserélhető a meghajtó-motor. Az eddigi benzinmotor helyébe minden nehézség nélkül elhelyezhető az erre a célra kialakított „E-motor”, amely ugyanolyan csatlakozó, illetve felerősítő elemekkel készül, így a változatlanul hagyott sebességváltóhoz szerelhető. A sebességváltó még tartalmazza mind a négy sebességfokozatot és a hátramenet kapcsolásának a lehetőségét, azonban az e-motor beépítése után csupán a második sebességfokozat, mint állandó áttétel működik. A hátrameneti sebességfokozatra nincs szükség, mivel az E-motor forgásának iránya változtatható.
Az elektronikus szabályozó-berendezést – megfelelő síneken – a jármű végében, az E-motor fölött helyezték el. A szabályozó berendezés könnyen hozzáférhető az eredeti motorházfedélen keresztül, sőt onnan könnyen ki is húzható a rendszeres ellenőrzés és a szükséges javítások elvégzése céljából. A jelentős önsúly-növekedést okozó akkumulátortelep miatt csökken a hasznos terhelés megengedett határa. A még így a nagyobb terhelés miatt a futóművön néhány módosítást kellett végrehajtani. Az E-mobil legnagyobb sebessége végül is lényegesen alatta van az eredeti kivitelhez megadott 120 km/óránál. Ebből eredendően kisebb a jármű mechanikai igénybevétele, így válik lehetővé a megnövekedett önsúly mellett az 500 kg hasznos teherbírás. Ez azonban nem elegendő, a fejlesztés során törekszenek 800 kg hasznos teherbírás elérésére.
Az E-mobilok működését, a terheléshez és az útviszonyokhoz igazodva, az elektronikus szabályozó-berendezés biztosítja. Az elektronikus berendezés a „menetpedál” (hagyományosan gázpedál) és a fékpedál állásának változásait értékelve, szabályozza a legkedvezőbb vonóerő, gyorsulás, sebesség, lassulás, fékezés kialakulását, takarékoskodva az akkumulátorban tárolt árammal. A jármű vezetője a menetpedál segítségével gyorsíthat, tartósan egyenletes sebességgel haladhat, vagy visszaeresztve a menetpedált, enyhe, lassító hatást érhet el, hasonlóképpen, mint a benzinmotoros meghajtás esetében. A fékpedál segítségével az E-mobil a szükség szerinti erősséggel lefékezhető. A fékpedál fokozatos lenyomásával az első szakaszban a fékezés elektromos áramtermeléssel történik. A hagyományos, mechanikus fékberendezés a fékpedál erőteljesebb, mélyebb benyomás hatására működik. Az elektromos fékezés energia-visszanyerést eredményez, ami visszatöltődik az akkumulátorba. A kuplung, a sebességváltó használata szükségtelen, az előre-hátra irányt pedig egyszerű elektromos kapcsolóval állítható be.
Az első E-mobilok kísérleti célokat szolgáltat. Meghatározott városi közlekedési vonalakon, ismételten végrehajtott célfeladatok alapján, az akkumulátorok teljesítőképességéről, élettartamáról értékes adatokat nyertek. Két példa a számtalan kísérletből:
Az egyik kijelölt útszakaszon, állóhelyből indulással felgyorsítás a legrövidebb időn belül, az 50 km-es sebesség eléréséig. Majd egyenletes haladás után fékezés úgy, hogy a járművek 500 m-es szakaszonként ugyanezt megismételve, az akkumulátor egyszeri feltöltésével átlag 45 km távolságot lehetett megtenni. A második kísérletsorozat alapján megállapították, hogy folyamatos menetnél, 50 km-es sebességgel, átlag 85 km-es távolságot lehet megtenni az akkumulátor kimerüléséig.
Az 0-ról 50 km/órás sebesség eléréséig 12,5 mp-re van szükség. Minthogy az e-mobil teljesítményigénye rövid ideig tart – fokozott igénybevételnél kb. 32 kW, tartós egyenletes üzemmód esetében 16 kW – ilyen nagyságú E-motor és hozzá tartozó szabályozó-berendezés gyártása eddig sehol nem volt programban. A VW-gyárnak választania kellett egy aránylag olcsón előállítható, megbízható, egyszerű megoldású E-motort a hozzá tartozó elektronikus szabályozó-egység kialakításával együtt. A közismert sok változat közül az egyszerű, külső gerjesztésű, egyenáramú motorrendszerre esett a választás. Az E-mobilok motorjai egyedi módon készültek, és így a költségek természetesen megnőttek. Amennyiben az E-motorokat nem szériában gyártanák, akkor az előállítási költségük is jelentősen csökkenne.
Az általános üzemköltség – a kedvezőbb hatásfokú meghajtó-motorok és az akkumulátoroknak olcsó éjszakai árammal való történő feltöltése következtében – alacsonyabb lehet, mint a hagyományos robbanómotoros kocsiké. És nem szabad figyelmen kívül hagyni az üzemköltség alakulásánál az E-motorok hosszabb élettartamát, valamint a kenés és javítás iránti igénytelenségét!
Egy jól kiépített, sűrűn telepített töltőállomás-hálózat a városon belül rendkívüli módon megnövelheti az E-mobilok gyakorlati alkalmazásának lehetőségeit. A kísérletek folytadnak, a további hasznos tapasztalatok szerzése és a jó megoldás érdekében. A közeljövőben további 10-10 E-mobil áll a kísérletezők rendelkezésére, és 1974-ben már kereken 200 E-mobil eredményei összegezhetők.
Bálint Jenő
