Hiljaista voimaa hybridistä

Jussi Mikkola

Hybriditekniikkaa voidaan pitää askeleena kohti täysin sähköistä voimanlähdettä. Scanialla on tarjolla kaupunki- ja aluekuljetuksiin Hybrid-malli, jossa 9-litraisen dieselin ja Opticruise-vaihteiston välissä oleva sähkömoottori antaa lisäpotkua suorituskykyyn ja tuo säästöä polttoainekustannuksiin.

Ilmastonmuutoksen kurittamassa yhteiskunnassa sähkö on nousemassa tärkeään asemaan autojen energialähteenä. Henkilöautoja on jo yleisessä myynnissä täyssähköisinä, mutta hyötyajoneuvoja ei juurikaan. Poltto- ja sähkömoottorin yhdistävä hybriditekniikka tuo sähkökäyttöä myös raskaampiin ajoneuvoihin, ja on yksi askel kohti täyssähköistä käyttöä. Yksi esimerkki sellaisesta on nyt koeajettu Scania Hybrid G 320 B6x2*4NA.

Tyyppimerkintä kertoo, että ohjaamo on Scanian tarjonnassa viidestä korkeusvaihtoehdosta keskimmäinen (G), mikä on korkein hybridin kanssa tarjottavista. Kolmeakselisessa, yhdellä vetävällä ja kahdella ohjaavalla akselilla (6x2*4) varustetussa tasakuorma-autossa (B) on normaali runkokorkeus (N) ja ilmajousitus takana (A).

Alkuvaiheessa hybridi-Scaniaan on tarjolla L-, P- ja G-ohjaamot kaikilla normaaleilla pituus- ja kattokorkeusvaihtoehdoilla. Alustavaihtoehdot ovat veto- ja tasakuorma-autot sekä kaksiakselisena että yhdellä vetävällä akselilla kolmeakselisena. Valikoima kuitenkin laajenee koko ajan.

Toimilaitteitten sähkökäyttöä

Virtaviivaisilla kylkikatteilla varustettu hybridi-Scania ei ulkoisesti eroa merkittävästi pelkällä polttomoottorilla käyvästä sisarestaan. Tekninen toteutus on kuitenkin vaatinut hieman muutakin kuin sähkömoottorin lisäämisen vaihteiston ja polttomoottorin väliin.

Koska auto liikkuu tietyissä tilanteissa polttomoottori sammutettuna, ohjaustehostimen pumppu ja ilmakompressori ovat sähkötoimisia. Ilmakompressori on saanut myös uuden paikan, ja se sijaitsee auton rungossa, urealiuos- ja dieselsäiliön välissä. Myös sähköajon aikaista ohjaamon ilmastointia varten auton katolla on erillinen sähkötoiminen ilmastointiyksikkö.

Pääosin ennestään tuttua tekniikkaa

Polttomoottorina on tuttu viisisylinterinen, yhdeksänlitrainen DC 09. Tehoa moottorissa on enimmillään 253 kilowattia (320 hv) ja vääntömomenttia 1 600 newtonmetriä. Polttoaineeksi käy perinteisen dieselin lisäksi myös uusiutuva, vetykäsitelty kasviöljy HVO (Hydrotreated Vegetable Oil), jota käyttämällä kasvihuonepäästöt vähenevät jopa yli 90 prosenttia. Scania Hybrid -malliin voi valita dieselmoottoriksi myös 280- ja 360-hevosvoimaiset versiot.

Litiumioniakut ja niiden tarvitsema tekniikka kätkeytyvät kylkikatteiden taakse auton vasemmalla kyljellä.

Hybridi-Scanian sähkömoottori on teholtaan 130 kW (177 hv) ja se tuottaa vääntömomenttia parhaimmillaan 1 050 Nm. Sähköenergia varastoidaan auton rungon vasemmalla sivulla oleviin litiumioniakkuihin. Akkujen kapasiteetista käytettävissä 7,4 kilowattitunnin suuruinen osa. Käyttämällä vain osaa akkujen kapasiteetista, niiden käyttöikää saadaan pidennettyä ratkaisevasti.

Vaihteistona autossa on 12-vaihteinen Scania GRS895, ja vaihtaminen hoituu Opticruise-automatiikalla. Vaihteiston käyttö tapahtuu samaan tapaan kuin pelkällä dieselmoottorilla varustetussa autossa.

Ennakointi säästää hybridilläkin

Itse ajaminen hybridikäyttöisellä kuorma-autolla ei periaatteeltaan poikkea tavanomaisella autolla ajamisesta. Samalla tavoin energiaa voidaan säästää rullaamalla ja riittävällä ennakoimisella. Äänimaailma on toki ajoittain toisenlainen, kun melko terävästi käyvä Scanian viitosdiesel onkin hiljaa.

Koeajossa ollut auto oli varustettu Scanian elokuussa esittelemällä polttoainevarkauksien hälytysjärjestelmällä. Se hälyttää äänimerkillä ja lähettää tekstiviesti- ja sähköposti-ilmoituksia ajoneuvojen hallintajärjestelmän kautta, jos asiakkaalla on käytössään Scanian Kontrollipaketti. Hälytyssireeni laukeaa, jos polttoainetaso laskee nopeasti, tankin koosta riippuen, 4–8 prosenttia.

Hybridi-Scania lähtee paikaltaan liikkeelle kaasupoljinta painamalla sähkömoottorin voimin, jos akussa on tarpeeksi varausta. Jos akkujen varaus ei riitä, hörähtää diesel käyntiin. Kuljettajalla on käytettävissä ajotilakytkin, jonka avulla voidaan valita normaali ajo, pakotettu sähköajo tai akkujen lataaminen.

Normaaliajotilassa sähkön ja dieselin käyttö optimoidaan mahdollisimman taloudelliseksi. Liikkeelle lähdetään sähkön voimalla, ja dieselmoottori käynnistyy nopeuden kasvaessa, tai jos tarvitaan ärhäkämpää kiihtyvyyttä. Tarpeen tullen sähkö- ja dieselmoottori toimivat yhtä aikaa, jolloin kiihtyvyys on ripeämpää kuin keulamerkin numeroarvo antaa odottaa.

Jarrutuksissa ladataan akkuihin virtaa seuraavaa kiihdytystä varten. Mittaristosta voi vaivatta lukea sähkövirran käyttöön ja riittävyyteen liittyvät tiedot.

Vaihteisto vaihtaa normaaliin tapaan välitystä, vaikka polttomoottori ei olisikaan käynnissä. Moottorin ja vaihteiston ohjelmointi on hybridissä luonnollisesti omanlaisensa. Joissain tilanteissa vaihteiston ja moottoreiden yhteispelissä oli havaittavissa pientä hiomisen tarvetta. Se ilmeni muutamina hieman outoina vaihdevalintoina, jotka eivät ole tyypillisiä uuden polven Scanioille. Nyt oltiin kuitenkin liikkeellä esisarjan autolla, ja niissä ilmenee joskus tarvetta hienosäädölle.

Pelkällä sähköllä

Mittaristossa näkyy selkeästi käytettävissä oleva akun varaus, toimintamatka sähköllä sekä latauksen ja kulutuksen voimakkuus.

Ajotilakytkimellä Scania voidaan pakottaa liikkumaan pelkällä sähköllä. Se voi olla tarpeen esimerkiksi sisätiloissa tai alueilla, joilla melutaso on pidettävä alhaisena. Sähköllä liikkuessaan Scania Hybridin melutaso alittaa 72 desibeliä, mikä täyttää hiljaisten ajoneuvojen standardiksi muotoutuneen hollantilaisen PIEK-säädöksen vaatimukset.

Hyvissä olosuhteissa sähköllä voi päästä jopa 10 kilometriä, koeajollakin onnistuttiin pääsemään noin kahdeksan kilometrin matka vajaan 16 tonnin kokonaispainoon kuormatulla autolla. Sähkökäytöllä huippunopeus on 45 km/h, mikä osaltaan takaa kohtuullisen toimintamatkan. Kaupunkiajossa nopeus tuntui riittävältä.

Scania Zone

Sähkökäyttö voidaan määritellä myös Scania Zone -palvelulla automaattiseksi. Palvelussa digitaaliselta kartalta rajataan alue, jolle saapuessaan auto siirtyy automaattisesti käyttämään pelkkää sähköä. Poistuttaessa auto vaihtaa jälleen normaalikäytölle. Toiminto ei ole siinä mielessä pakottava, etteikö kuljettaja voisi sitä tarpeen vaatiessa ohittaa.

Ennen sähköajoa akkujen riittävän varauksen voi varmistaa pakotetulla latauksella. Tällöin dieselmoottori käy koko ajan, ja pysähdyksissä jopa nostaa tyhjäkäyntinopeutta, jotta akkuihin saadaan mahdollisimman nopeasti uutta virtaa. Ulkopuolisella virtalähteellä autoa ei voi ladata. Scania on jo esitellyt pistokehybridinkin (plug-in-hybridi), mutta se ei ole vielä myynnissä.

Sähkömoottori on polttomoottorin ja vaihteiston välissä, ja näkyy kuvassa oranssin värisenä. Kuvan auto on Hannoverin hyötyajoneuvomessuilla vuosi sitten esitelty pistokehybridi, joka on vasta tulossa myyntiin.

Kaupunkipyöritykseen

Scania Hybrid on tarkoitettu selkeästi kaupunki- ja alueliikenteeseen, ja niissä se on parhaimmillaan. Hybriditekniikka tuo lisäpainoa noin 950 kilogrammaa, mutta vaihtoehtoista energiaa käyttävänä se voidaan hyväksyä saman verran korkeammalle kokonaispainolle, joten kantavuus on sama kuin vastaavan dieselversion.

Hankintahinnaltaan Scania Hybrid on noin 50 000 euroa vastaavaa perinteistä autoa kalliimpi. Polttoaineen kulutuksen kerrotaan olevan noin 15 prosenttia normaaliautoa alhaisemman, joten aivan hetkessä ei korkeampaa hankintahintaa sillä kuitata. Sen sijaan, jos toimeksiannot edellyttävät kalustolta vaihtoehtoisten ja vähäpäästöisten energialähteiden käyttämistä, hybridi voi olla perinteiseen tekniikkaan pohjautuvana verraton valinta.

Lue myös: Scania ja Navistar yhteistyöhön kaivosajoneuvoissa