Volvo Trucks I-Save, Turbocompound a Vecto: Dvojí tlak
Nákladním automobilkám se započítává hodnota CO2 prodaných aut pro stanovení limitu na rok 2025. Jak se s tím vypořádává Volvo Trucks?
Začátkem července 2019 odstartovalo roční období, ve kterém nákladní automobilky posílají do EU podklady o prodaných vozidlech s ohledem na produkci oxidu uhličitého. V roce 2020 dojde k vyhodnocení jednotlivých automobilek a stanovení referenční hodnoty pro rok 2025 samozřejmě s odečtením 15 % od současného průměru.
Vyhodnocení automobilek s průměrným CO2 na jedno prodané vozidlo za období červenec 2019 až červen 2020 může jen zdánlivě ukazovat pořadí jednotlivých výrobců, co se týká spotřeby vozidel. Jiný parametr oxidu uhličitého a tedy spotřeby paliva má dvounápravový tahač s dlouhým stálým převodem než sólo stavební vozidlo 4x4 dokonce se silným motorem pro tahání přívěsu.
Prodávej tahače s malým motorem
Z této jednoduché úvahy plyne, že už teď lze předpokládat, že automobilky prodávající nejvíce tahačů budou příští rok na špici pořadí a výrobci s velkým podílem jiných vozidel se budou krčit na konci žebříčku. Pokud tedy shrneme vše dohromady, bude výsledné pořadí automobilek jako nástroj pro rozhodování dopravců o „nejúspornější” značce stejně relevantní jako statistika – přesný výsledek vycházející z nepřesných podkladů.
Automobilky snižují CO2 desítky let
Bez agresivních pobídek legislativy se výrobci nákladních automobilů zaměřují na spotřebu nafty (přímo úměrné CO2) desítky let v rámci tuhého konkurenčního boje a rostoucí ceny nafty. Například Volvo Trucks za posledních čtyřicet let snížilo nároky na naftu u největší řady vozidel ze 47 l/100 km (řada F10/F12) na současných cca 26 l/100 km (FH Turbocompound).
Při přechodu z Euro VI C na Euro VI D došlo k tříprocentnímu snížení spotřeby nafty díky novému filtru pevných částic a možnosti odstranit sedmý vstřikovač pro vypálení sazí, dále pak použití řidšího motorového oleje VDS-5 s viskozitou 5W-30, zvýšení kompresního poměru na 18:1 u motorů 420 a 460, zavedení jednotného turbodmychadla pro třináctilitrový motor ve specifikacích 420, 460 a 500. Motor D13 step D poznáte rovněž podle dvou olejových filtrů místo třech u stepu C.
Obrovské náklady na vývoj motorů
Za posledních dvacet let bez jakéhokoliv CO2 strašení pokutami se výrobci za cenu obrovských nákladů na vývoj podařilo snížit spotřebu nafty o deset procent. Nařízení EU pro rok 2025 však žádá během pěti let snížení spotřeby (CO2) o patnáct procent. Ve srovnání s finančně mega náročným přirozeným vývojem znamená požadavek EU zrychlit snižování spotřeby paliva šestkrát. To je v rámci současné vědy samozřejmě technický i technologický nesmysl. Vedení všech nákladních automobilek na to orgány EU opakovaně upozorňovalo.
Řešení
Vyvolej strach a potom nabídni řešení, praví nejjistější recept jak získat popularitu či volební hlasy. Evropská komise nabízí řešení, jak splnit drastické požadavky na CO2 v roce 2025. Za každé ZEV (vozidlo s nulovým vypouštěním oxidu uhličitého – elektromobil) si automobilka bude moci započítat vozidla dvě – dvě nuly. Můžeme se oprávněně ptát, o co v této euro kalkulaci jde nejvíce. Legislativně oprávněně, ale z hlediska skutečného provozu podvodně připsaná druhá nula nepřinese vůbec nic...
Za překročení o 15 % sníženého limitu oxidu uhličitého budou nákladní automobilky podle současných podmínek platit 4000 eur za každé vozidlo a každé procento nad limit.
Čtyři cesty Volvo Trucks
Všechny automobilky s extrémně náročným nárokem do příštích let nehnou. proto se na něj různě připravují. Volvo se do boje s průměrným CO2 vydalo zároveň třemi cestami. Nejdříve se podívejme na úpravu nejžádanějšího třináctilitrového vznětového motoru D13 Euro VI D.
Turbocompound
Švédský výrobce se vrátil k myšlence využít hojnou energii výfukových plynů k pomoci „zadarmo” roztáčet klikový mechanizmus. Systém zvaný turbocompound (TC) navyšuje točivý moment motoru až o 300 N.m, což v případě verze 500 znamená zvýšení maxima točivého momentu z 2500 na 2800 N.m. Z hlediska snížení spotřeby paliva rovněž přispívá maximum točivého s momentu při nižších otáčkách. Zatímco šestiválec D13C 500 nabízí 2500 N.m od 980 ot./min, jednotka turbocompoundem D13TC umí 2800 N.m od 900/min. Přenos síly na klikovou hřídel se děje přes ozubené soukolí. Rozdíl mezi otáčkami hřídele v turbíně turbocompoudu a klikového mechanizmu zajišťuje hydrodynamická spojka a za ní trojice ozubených kol s převodem do pomala. Otáčky turbocompoundu se totiž ve středně zatíženém režimu pohybují kolem 30.000/min, klikový mechanizmus pracuje nejvíce v rozmezí 900-1300 ot./min. Tomu je také přizpůsobená strategie řazení automatizované převodovky I-shift.
Tento motor D13TC jsme již vyzkoušeli v praxi (Autoprofi 7/2019) a kromě obrovské síly se navzdory extrémně nízkým otáčkám motoru podivovali absenci jakýchkoliv vibrací. Dno pístu má patentovaný tvar, který zvyšuje účinnost spalování paliva ve válci.
Motor označený D13TC (Turbo Compound) zajišťuje, že pro udržení stabilní rychlosti v dálničním provozu (při potřebě malého nebo středního tlaku turbodmychadla) si vozidlo vystačí s menším množstvím paliva. Je to ideální řešení pro dopravce z oblasti dálkové přepravy. Zatím je dostupné ke dvěma výkonovým úrovním šestiválce D13 TC 460 (max. 2600 N.m) a 500 (max. 2800 N.m).
I-Save dohromady
Letos odhalené úpravy pod názvem I-Save však kromě turbocompoundu obsahují další prvky. Motor D13 TC obdržel také geniálně tvarované dno pístu odpovídající přesně sedmiotvorovému vstřikovači. Díky tomu dochází ke vznícení nafty v místě opory u obvodu pístu, což přináší vyšší účinnost i pozdější odvod tepla přes stěny pístu do válce.
Volvo také vyvinulo novou dvanáctitunovou zadní nápravu. Ve srovnání s třináctitunovou je o metrický cent lehčí a díky nižší hladině oleje vykazuje také větší účinnost. Ta tvoří jeden z pěti podkladů pro výpočet CO2 nákladních vozidel podle metodiky VECTO. Tahače s technologií I-Save používají navíc úsporný prvek již delší dobu používaný u dálkových autobusů. Zatímco autobusy se při překročení rychlosti 90 km/h snižují o dva centimetry, Volvo snižuje tahač od rychlosti 60 km/h (mimo město) až o čtyři centimetry. Všechny úpravy I-Save dohromady dokáží dle výrobce uspořit až sedm procent paliva (CO2).
Zemní plyn CNG a LNG
Téměř šibeniční lit snížení CO2 o patnáct procent ro roku 2025 vede automobilky k hledání mimo naftové motory. Volvo Trucks vidí druhou cestu k omezení produkce oxidu uhličitého v rozšíření pohonu na zemní plyn. V distribuční dopravě stačí ve stlačené formě CNG, pro dálkovou přepravu s nutností dojezdu aspoň tisíc kilometrů je nutná zkapalněná forma LNG.
Nové modely Volvo FH LNG a FM LNG mohou spalovat buď bioplyn (deklarované emise CO2 se v porovnání s naftou sníží až o 100 %), nebo zemní plyn (snížení emisí CO2 o 20 %). Uvedené hodnoty uvádějí množství emisí vzniklých jen provozem vozidla. Aby bylo možné dosáhnout co největšího dojezdu, slouží vozidlům jako palivo zkapalněný zemní plyn (LNG).
Volvo používá v LNG provedení unikátní systém se vznětovým pracovním cyklem motoru. Proti veškeré konkurenci s Ottovým způsobem (zážehovým se zapalovacími svíčkami) má vznětový mnohem vyšší účinnost. Ale...
K zapálení zemního plynu potřebuje pomoci, proto do válců se musí přivstřikovat nafta, která vzplane a zapálí zemní plyn. Zemní plyn s oktanovým číslem 130 je imunní vůči „klepání“ motoru a snesl by ještě větší kompresní poměr.
Účinnost spalování i motorové brzdy
Se zachováním vysokého kompresního poměru také souvisí účinnost motorové brzdy, která u třináctilitrového šestiválce D13C činí maximálně 375 kW. To se stejně objemným motorem v Ottově cyklu nelze v současnosti dosáhnout.
Nutný přídavek nafty do válce má také odvrácenou stranu. Kvůli plnění emisního požadavku Euro VI nemůže pohonný řetězec postrádat filtr pevných částic a jednotku SCR. Proto se ve vozidle nacházejí tři nádrže. Kromě LNG a nafty je třeba také činidlo AdBlue. Jeho spotřeba je však proti klasickému naftovému pohonu několikanásobně nižší, protože musí rozkládat oxidy dusíky vzniklé zejména z hoření nafty, která je však v palivu zastoupena jen 5-10 %. Na nákladech za palivo se tedy nafta a AdBlue projevují minimálně, takže provozní náklady Volva FM nebo FH LNG jsou proti naftovým verzím o cca 30-40 % nižší.
Uptime centrum
Volvo výrazně rozvíjí dálkové monitorování provozních parametrů nákladních vozidel, aby docházelo k minimálnímu počtu a délce nezamýšlených zastavení. Do metodiky VECTO pro výpočet CO2 konkrétního vozidla se ve skutečném provozu tento veledůležitý parametr nedostal, přesto automobilka stejně jako konkurence v této oblasti vydává obrovské úsilí. Důvodem je těžký konkurenční boj a pravdivost hesla, že nejdražší auto je stojící. I na tomto příkladu je vidět, že automobilky dávají do snižování spotřeby paliva (CO2) celou energii a hrozící pokuty jim jen ztěžují situaci.
Osobní automobilky a CO2 pokuty
Na osobní automobilky již od začátku příštího roku dopadají pokuty za překročení stanoveného limitu 95 g/km CO2. Aby něco dávalo smysl, je za každý gram u každého auta stanovena pokuta pro automobilku (posléze kupujícího) v hodnotě 95 eur. Dobře se stejná číslice pamatuje. Evropská komise však nechtěla úplně zničit trh s velkými vozidly, přidala proto kompenzační výpočet oxidu uhličitého podle hmotnosti vozidla. Strhla se tedy nová vlna homologací vozidel s navýšenou pohotovostní hmotností těsně nad mezní hranice, aby v rámci kompenzačního výpočtu docházelo k nižšímu výsledku CO2. Z praxe však všichni víme, že vozidlo s navýšenou hmotností (s nákladem) má vždy reálnou spotřebu vyšší, a tudíž vypouští více CO2.
Doporučujeme
Škoda
Volkswagen
Cupra
Mercedes-Benz
Ford
BMW
Audi
Opel
Renault
Toyota
Mazda
Fiat