Iveco Irisbus Citelis Hybrid: Pražské svezení

Citelis Hybrid v modernizované podobě jsme podrobně představili v červnovém vydání AutoProfi 2012. Tentokrát nastal čas hybridní sériovou technologii vyzkoušet v provozu. Trasa začínala v areálu Tezas servisu, u autorizovaného dealera vozů Iveco Irisbus a historicky nejúspěšnějšího prodejce někdejších vysokomýtských autobusů Karosa.

Z kopce dolů

Ze Satalic jsme po překřížení Vysočanské radiály sjeli z kopce do sídliště Černý Most. Nevynechali jsme jedinou zastávku pro městskou hromadnou dopravu, pouze zde čekající pasažéry jsme nemohli vzít. Většině to však očividně nevadilo, jelikož se užasle dívali na nápis Hybrid, jako by je navštívilo vozidlo z Marsu.

Ani jsme se jim nedivili, přestože v naší metropoli už dva hybridní busy jiné značky jezdily, ale po krátkém provozu stály více v servisu než vozily cestující. Šití tak složitého autobusu příliš horkou jehlou během krátké doby se výrobci nevyplatilo. Iveco však má s hybridním systémem dlouholeté zkušenosti, například i z divize užitkových vozidel, proto jsme se na řízení Citelisu Hybrid velmi těšili.

Dobíjení

Během sjíždění dolů k sídlišti Černý Most jsme si na multifunkčním ukazateli navolili stav li-ion akumulátorů, abychom mohli sledovat rychlost jejich dobíjení. Přibližně třísetmetrové mírné klesání s krátkými zastaveními na stanicích přineslo přes bezkartáčový asynchronní trakční motor se změněnou funkcí na generátor přibližně 30procentní přínos.

Ve prospěch životnosti

Na ukazateli stavu akumulátorů ve tvaru obdélníku však byly jeho krajní části omezené, protože z důvodu životnosti baterií jsou běžně využívány v rozsahu kapacity 40-80 procent. To však i při tak dlouhém a v městských podmínkách ojedinělém klesání stačilo a nedošlo k plnému nabití akumulátorů (80 %) ani následnému maření přebytečné kinetické energie transformované na elektřinu v chladičích.

Omezení využitelné kapacity akumulátorů v běžném provozu přineslo obrovskou výhodu v životnosti akumulátorů, na kterou Iveco Irisbus stejně jako na celé vozidlo dává pětiletou záruku, ale reálná výdrž akumulátorů při každodenním provozu činí dle výrobce přibližně sedm let.

Zkouška na rovině

Sídliště na Černém Mostě jsme si vybrali záměrně, protože na okruhu autobusů MHD o délce 3,7 kilometru se nachází osm zastávek. Znamenalo to tedy průměrně méně než na každém půlkilometru zastavit a opět se rozjet.

Jelikož městský autobus potřebuje velký výkon jen po krátkou dobu k rozjíždění, mohlo Iveco Irisbus vyměnit motor Cursor 8 používaný u konvenčního pohonu Citelisu za menší a úspornější Tector 6 k výrobě elektřiny pro hybrid. Ten se rozjížděl velice dynamicky, aby tempo odpovídalo běžným pražským podmínkám.

K tomu stačilo poloviční sešlápnutí „elektrického“ pedálu, jelikož autobus byl jen skromně obsazen třemi osobami. Při maximálním zatížení dvanáctimetrového hybridu 77 + 1 osobami by však dynamika podle našeho odhadu nebyla omezena, jen by bylo třeba sešlápnout akcelerátor na podlahu.

Na zastávkách jsme využívali příplatkový systém start-stop, který se u vozidla v klidu aktivoval při zapnutí zastávkové brzdy. Samozřejmě bylo třeba mít šestiválec zahřátý na provozní teplotu, ale ta se u většiny městský autobusů udržuje téměř dvacet čtyři hodin denně.

Motor běží stále

Citelis Hybrid neměl přímé mechanické spojení Tectoru s hnanou zadní nápravou. Na vznětový motor byl implementován generátor vyrábějící elektřinu pro akumulátory. Před příchodem elektřiny do akumulátorů umístěných na střeše musela být měněná na stejnosměrnou.

Další měnič umístěný na střeše se nacházel na vývodu akumulátorů směrem k elektromotoru pevně spojeném přes redukci 4:1 se standardní zadní nápravou ZF AV 132 s poměrem 6,2:1. V praxi to znamenalo obrovské násobení točivého momentu elektroměru schopného stále předávat výkon 120 kW, špičkově však i 175 kW.

Druhý způsob výroby elektřiny

Elektromotor také fungoval jako generátor, jakmile jsme sundali nohu z akcelerátoru. Na rovinaté trati s ustálenou rychlostí tak trochu chyběla možnost uvolnit obě nohy z pedálů a pokračovat dál jen díky kinetické energii vozidla. Po sešlápnutí brzdy a nastolení intenzivnější rekuperace pohybové energie ukazatel stavu akumulátorů rychle stoupal. Teprve při potřebě razantnějšího zpomalení nastupovaly provozní brzdy.

Kvůli přídavným funkcím jako například vzduchovému kompresoru pro brzdy zůstával šestilitrový šestiválec v chodu stále kromě vypnutí na zastávkách. Neznamenalo to však, že otáčky šestiválce přesně kopírovaly nároky na elektřinu, ale díky využitelnému rozsahu kapacity akumulátorů zůstával vznětový motor většinou v optimálním tempu kolem 1200/min. Při plné akceleraci však stoupaly nad tuto úroveň. Občas se na rovinaté trati sídliště naopak stávalo, že při nabití akumulátorů nad 60 procent zůstal tector ve volnoběžných otáčkách a my jsme jeli ustálenou rychlostí až 40 km/h.

Také díky tomu lze očekávat v ryze městském provozu s častými zastávkami snížení spotřeby paliva ve srovnání s klasickým vznětovým pohonem o čtvrtinu až třetinu. Je jasné, že hybridu nejlépe sedí rovinaté trasy, což pro dopravce provozujícího stovky linek není problém právě takovou trasu zvolit, aby mu přinesla maximální úsporu na naftě.

Komfort

Je tedy zřejmé, že při četnosti zastávek každých půl kilometru jsme nezvolili záměrně pomalé tempo, ale jeli stylem místních řidičů autobusů. Jednu důležitou výjimku však musíme zdůraznit a je ve prospěch hybridu – nezažili jsme žádné cukání při řazení planetového ústrojí běžných autobusů. Hybrid s elektromotorem bez převodovky totiž necukal, ale během rozjíždění táhl plynule. Tento prvek jsme ocenili ještě více při zpáteční cestě z Černého Mostu do Satalic ve velkém stoupání, kde jsme zastávky nevynechávali.

Přímé spojení elektromotoru přes redukci s nápravou však má také své „b“, které však řidič ani cestující nepocítí. K dosažení maximální rychlosti Citelisu Hybrid v hodnotě 70 km/h je třeba elektromotor držet v otáčkách kolem 10 000/min. Přestože v městském provozu není toto tempo s výjimkou silnice pro motorová vozidla povolené, musí jej hybrid zvládnout. Proto konstruktéři přidali tlakové mazání ložisek elektromotoru.

Bezpečnost

K veškerým servisním pracím na elektroinstalaci je třeba řádně poučeného technika, který pomocí tlačítka v panelu za řidičem vypne elektrickou část hybridního pohonu. Tato pojistka slouží k předejití toho, že by jeden člověk pracoval na elektroinstalaci pohonu ve střeše a druhý mu zapnutím klíčku zapalování pustil proud do okruhu.

Další tlačítko slouží ke zrušení všech omezení hybridního pohonu jako například povoleného rozsahu kapacity akumulátorů, aby v nouzovém případě jako například zastavení na železničním přejezdu mohl autobus dojet aspoň o několik stovek metrů dál. Toto je sice extrémní případ, ale i na ten v Irisbusu pamatovali.