NPORT

Igaz ez azokra is, akiknek nincs gépjárművük, hiszen a tömegközlekedés, az életünkhöz szükséges termékek szállítása és megannyi más dolog is függ tőle. Ezért is kell komolyan venni, amikor a szegmensben tevékenykedő legnagyobb fejlesztő a jövőre vonatkozó elképzeléseket, trendeket vázolja. 2009 után idén is Németországban, Boxbergben jártunk, ahol – egyetlen magyarországi megyei napilapként – betekinthettünk a Bosch boszorkánykonyhájába.

A cikk a hirdetés után folytatódik

A Bosch minden második esztendőben tartja járműipari sajtótájékoztatóját a németországi tesztközpontjában. Idén harmincöt ország, háromszázharminc újságírója képviseltette magát. A nemzetközi érdeklődés tehát igen élénk volt, ami egyáltalán nem meglepő, hiszen igazán hiteles képet nem az autógyártók, hanem az azoknak fejlesztő német óriás adhat.

– Az autóipar változása dinamikusabb, mint valaha – ezt már dr. Bernd Bohr, a Bosch Automotive Group elnöke mondta a sajtótájékoztatón.
Az általa felvázolt tendenciák szerint a cég járműtechnológiai értékesítései 2011-ben átlépik a 30 milliárd eurós küszöböt, miközben alkalmazottainak száma 167 ezerről 177 ezerre emelkedik. Továbbra is látványos az Ázsiai–Csendes–óceáni térség fejlődése.

Az igazgatótanács tagja kijelentette, hogy a hosszú távú növekedést biztosító lehetőségek mellett, kiemelt figyelmet fordítanak a rövidtávú alternatívákra is. Ezek közé tartozik a belső égésű motorok fogyasztásának csökkentése is. Konkrétan 30 százalékos fogyasztáscsökkentés még reálisnak tűnik ezen a téren, így a Bosch még biztos abban, hogy 2015-ig a közös nyomócsöves dízel motorok iránti kereslet nőni fog, csakúgy, mint a közvetlen benzinbefecskendező rendszerek, turbófeltöltők és a start-stop rendszerek iránt.

Persze ez már sokkal inkább a jelen és nem a jövő, ugyanis a hosszú távú fejlődést az elektromos meghajtás jelenti majd. Bohr arra is felhívta a figyelmet, hogy nehéz konkretizálni, mikor kezdődik a jövő, mert a magas akkumulátor árak és a korlátozott hatótáv még komoly gátjai a mindennapi elterjedésnek. Közelebbinek tűnik a konnektorból tölthető hibridek megjelenése, amelyek a városi utakat képesek kizárólag elektromotor segítségével letudni, a hosszabb utazásokhoz pedig belső égésű motorokat segítségül hívni. A cég már gyárt teljesítmény elektronikákat, elektromos motorokat ás 2010 vége óta a Samsunggal közös vállalkozásuk keretében Li-ion akkumulátorokat is.

Hogy mennyire komolyan gondolják mindezt, az abból is kiderül, hogy évente több mint 400 millió eurót költenek a hajtáslánc elektronizálásra.

A gyártók jövője, a fejlesztők jelene
A legtöbb autógyártó szereti a jövő gépjárműveként aposztrofálni modelljeit. Az igazság azonban az, hogy a modern dízelmotorok, legfeljebb a közeljövőt képviselik. Dr. Rolf Leonhard műszaki ügyvezető alelnök elmondta, előrejelzéseik szerint 2020-ra a személyautók és a kisteherautók iránti kereslet eléri az évi 104 millió járművet. Ezek közül három millió lehet teljesen elektromos, hat millió hibrid és a maradék több mint kilencven millió belső égésű motorral szerelt lesz. A környezetvédelem azonban elengedhetetlen, így a 2009-es 146 gramm/kilométer kibocsátott szén-dioxid értéket 2025-re 70 grammra szeretnék csökkenteni. Ez száz kilométerenként három liter benzin, vagy 2,6 liter gázolaj elégetését jelentené, ami ötven százalékos fogyasztáscsökkenést is magával hoz.

Leonhard kiemelte, hogy a szerves hulladékokból készülő szintetikus üzemanyagoknak is jelentős szerep jut majd a jövőben. Felhívta a figyelmet arra is, hogy jelenleg több olyan modell is megjelent már a piacon, ami előremutat, hiszen a VW Golf TSI és dízel erőforrásai és a Volvo C30D modelljei a 2015-ös, a Toyota hibrid benzinesei és a Peugeot hibrid dízele a 2020-as CO2 határértékek alatt teljesítenek.

– Fontos kiemelni, hogy mérnökeinknek még van mihez nyúlniuk. A méretcsökkentés magával hozhatja a lökettérfogat és a hengerek számának csökkentését. Az ilyen motoroknál jelentősen csökken a súrlódási és termikus veszteség, miközben a teljesítmény nem csökken, esetleg még nő is. Ehhez viszont szükséges a turbófeltöltők alkalmazása, amire már felkészült a Bosch, hiszen gyakorlatilag felvásárolták a Mahle vállalatot, akik kifejezetten az új igényeknek megfelelő feltöltőket gyártanak. Az előrejelzések szerint 2015-ben egymillió darabot.

A benzinmotoroknál a legkomolyabb fejlesztéseket a „kopogási határ” legyőzése kívánja meg. Biztosítani kell, hogy az üzemanyag ne éghessen el szabályozatlan módon. Ha sikerül eltolni ezt a határt a feltöltésnek köszönhetően, akkor az eredmény egy kis fordulaton is nyomatékos motor lehet, amit eddig csak a dízelek biztosítottak.

Persze a dízelek lehetőségei sem merültek még ki, de a töltőnyomás emelése magával hozta a befecskendezési nyomás emelésének kényszerét. Csökkenteni kell azonban a porlasztócsúcsok furatának átmérőjét, ami a többszörös elő- és utó-befecskendezésekkel kombinálva üzemanyagot takarít meg és kisebb káros anyag kibocsátást eredményez. A Bosch még idén megkezdi a 2200 bar nyomáson dolgozó common rail sorozatgyártását, miközben már a 2500 báros rendszeren dolgoznak.

Fontos kiemelni, hogy fejlesztésbe invesztáló cég felismerte: a belső égésű motorokhoz hatékony kiegészítőket kell gyártania. Ezek között jelentős az elektromos vízszivattyúk, szervokormányok, az akkumulátort tolóüzemben töltő generátor vagy épp a start-stop rendszer. Ezekkel akár 4-8 százalékos fogyasztáscsökkentés is elérhető.

A biztonságból soha nem elég
A technikai fejlődés természetesen a biztonság szempontjából is magával repíti az autóipart. A jelenlegi adatok szerint évente 1,3 millió ember hal meg közúti balesetekben és ez a szám tíz éven belül 1,9 millióra emelkedhet. Éppen ezért az ENSZ célul tűzte ki, hogy 2020-ra megforduljon a tendencia és csökkenjenek a balesetek számai. A Bosch mindig is élen járt a megelőzésben, elég, ha csak az ABS-re, az ESP-re gondolunk.

Az idő előrehaladtával ezek az egykor forradalmi találmányok mára kiegészítői lettek az olyan komplexebb megoldásoknak, mint a predikatív vészfékrendszer. A vezetőt támogató aktív megoldások a baleset-megelőzés zálogai, amelyek figyelmeztetik és segítik a vezetőt, de szükség esetén akár önállóan is képesek beavatkozni, például vészfékezést végrehajtani. A hatékonyságukat mi sem bizonyítja jobban, mint az a 2009-es felmérés, ami kiderítette, hogy a ráfutásos baleseteket megelőző rendszer, csak Németországban 500 000 kisebb balesetet előzhetett volna meg.

Hasonlóan hatékonyan javítaná a statisztikát, ha csökkenthető lenne a sávelhagyásból eredő balesetek száma. A különböző autógyártók rendszereiről már többször olvashattak a Benzingőz hasábjain is, de a fejlesztések ezen a téren is jelentősek. A Bosch legújabb megoldásai már nem csak figyelmeztetik a sofőrt, hanem ha szükséges a kormányzás befolyásolásával, vagy a megfelelő oldalon a fékek működtetésével képesek a sávon belül tartani a járművet. A statisztikák szerint Németországban évente 250 életet menthetne meg csak ez a kiegészítő évente.

A radar és videó érzékelők szintén előtérbe kerülhetnek. Bár már 2000-ben létezett az adaptív sebességtartó automatika (ACC), a mai rendszerek kétharmadával kisebbek és lényegesen többet tudnak. Akár 250 méteres hatótávolságot és harminc fokos érzékelési szöget is fel tudnak mutatni a legfejlettebbek, de egyszerűbb és olcsóbb testvéreik is 160 méterrel és 45 fokkal büszkélkedhetnek. A videó érzékelők hatékonyan segítik az ACC működését, hiszen a nagy felbontású képek elemzésével felismerhetővé válnak a gyalogosok, az egyéb járművek és azok mozgását követve a rendszer készülni tud egy esetleges vészfékezésre vagy hirtelen irányváltoztatásra.

A jövő persze sokkal futurisztikusabb, hiszen a Bosch saját bevallása szerint, már azokon a rendszereken dolgoznak, ahol a járművek egymás között is képesek kommunikálni és előre tájékoztatni egymást a jeges útszakaszokról, a forgalmi dugókról, az optimális útvonalakról – árulta el dr. Werner Struth.

Jövőkép és távlatok
Az autók fejlődésével, az elektromos hajtás megjelenésével komoly erőforrásokat kell fordítani az elektronikák fejlesztésére, a méretcsökkentésre. Különösen fontos a hajtáshoz szükséges akár több száz kilowatt szabályzása. Az alapok természetesen meglesznek a fejlődéshez, hiszen az elektromos szervokormányok, vagy az elektromos vízpumpák is hasonló szabályzókkal működnek, valamint a Bosch évtizedek óta készít hasonló szabályozókat szélerőművek invertereihez.

Persze a méretek az autók esetében jóval kisebbek, így pontosabb mérnöki munkát és tervezést kívánnak meg. Az elektromos járműveknél a villanymotor fékezésnél generátorként működik, miközben lassítja a járművet. Az inverter szabályozza az áramfolyamot, ami az akkumulátorok töltésére fordítódik. A tárolt energia a jármű meghajtását szolgálja, de mindez azt is jelenti, hogy az egész elektronikának el kell férnie a jármű lemezei alatt. Az első generációs inverterek már több mint egy éve beépítésre kerülnek például az általunk is kipróbált Porsche Cayenne Hybridbe és mindössze tíz liter helyet foglalnak el. A 2012-ben érkező második generáció esetében ez már csak nyolcliternyi helyfoglalást jelent, miközben a fejlesztés végén járó harmadik generáció helyigénye nem csökkent, de harmadával nagyobb teljesítményre képes – tudtuk meg dr. Rainer Kallenbachtól az Automotive Electronics ügyvezető alelnökétől.

A boxbergi sajtótájékoztatón fény derült arra is, hogy a Bosch a Daimler Ag társas vállalkozásának részeként már megkezdte azoknak az elektromos motoroknak a gyártását, amelyek a Mercedes-Benz, illetve a Smart modellekbe kerülnek. Később ezek a Hildesheimben készülő erőforrások más gyártók számára is elérhetővé vállnak, ugyanúgy, mint a Samsunggal közösen előállított lítium-ion akkumulátorok.

Dr. Rolf Bulander a Bosch Gasoline Systems elnöke szerint az elektromos meghajtásnak csak akkor van értelme, ha az áramot megújuló energiaforrásokból nyerik. Ezért amellett, hogy folyamatosan fejlesztik a technikai hátteret, előkészítik a töltőpontok fizikális kiépítésének lehetőségét, a „tankolt” áram kiszámlázásához szükséges szoftvereket, kiemelt figyelmet fordítanak a szél, a napenergia hasznosítására és az árapályt hasznosító erőművek támogatására.

A fejlesztések legfontosabb eleme természetesen maga a jármű, ezért is dolgoznak jelenleg is két full-hibrid koncepción. Mindkét megoldás támogatja a belső égésű motorok alkalmazását bizonyos helyzetekben, de a motorok jóval kisebbek lehetnek, így csökken a széndioxid kibocsátás is.
A párhuzamos full-hibridben az elektromos motor a hajtáslánc része, a belső égésű motor és a váltó közé építik be. Bár az elrendezése bonyolultabb, előnye, hogy automatikus, fokozatmentes, vagy akár kettős tengelykapcsolós váltók is csatlakoztathatók hozzá.

Az axle-split rendszerben az első tengely hajtásáról belső égésű motor, a hátsó kerekek meghajtásáról viszont egy elektromotor gondoskodik, így a jármű tulajdonképpen összkerékmeghajtású.

Az előbbire jó példa a Porsche Cayenne és Panamera, viszont az utóbbi elvet használva készül a világ első dízel hibridje a Peugeot 3008 HYbrid4. Az elektromosság tárolására szolgáló akkumulátorok fejlesztése és gyártása jelenleg az SB LiMotive Dél-Koreában található üzemében folyik. Az előrejelzések szerint 2013 után akkora lesz a kereslet az európai gyártók részéről az akkumulátorokra, hogy szükség lesz egy európai gyártóbázis kialakítására. 2015-re az SB LiMotive 35 kWh-s akkumulátorai 200 kilométeres hatótávolságot biztosítanak majd, legalább tizenkét éves élettartam mellett. A kilowattonkénti ára akkor 350 euróra tehető, míg 2020-ra ez az ár 250 euróra csökkenhet, de még így is ez lesz a hibrid vagy elektromos járművek legnagyobb költségtényezője.

Érdekes lehet megfigyelni a jelenlegi legnagyobb, kínai piac reakcióját a motorizációra. Az elmúlt esztendőkben soha nem látott mértékben fejlődő autópiac ellenére a kínai kormány a lehető leghamarabb szeretne megszabadulni a kőolajtól való függőségtől. Éppen ezért támogatják a hibrid és az elektromos járművek fejlesztését.

Az áttörést a standardizálás révén elérhető költségcsökkentés jelentheti. 2020-ra egy elektromos jármű, összevetve egy hasonló kategóriájú belső égésű motorral szerelt társánál 45 százalékkal kerülhet többe. Hiába érhető el háromezer eurós megtakarítás a hagyományos motor kihagyásával, hiszen az elektromos hajtáslánc közel nyolcezer eurós többletet jelent majd, amiből csak hatezer eurót tesznek ki az akkumulátorok. A mennyiség növekedésével csökkenhet az ár, ami növelheti az elfogadottságot. A Bosch ezen a területen is igyekszik előrelépéseket tenni. A motorok kapcsán előtérbe helyezik a moduláris kialakítást, de a további lehetőségek kiaknázására egyfajta szabványrendszert kell kialakítania a gyártóknak. Bár vannak már erre utaló jelek (az akkumulátorok cellaméretére elfogadott standard), most még túl sokrétű a különböző alkatrészek (tápkábelek, inverterek) közötti különbség.

Összességében az látszik, hogy a 2020-as évig megőrzi dominanciáját a belső égésű motor, de hosszú távon az elektromos meghajtásé a jövő. Az áttörés 2025-re várható, amikor az elektromos meghajtás aránya oly mértékben növekszik, hogy számottevő csökkenés prognosztizálható a csupán belső égésű motorokkal szerelt járművek számában.

Gyakorlati levezetés
Az elméleti elképzelések és ismertetők után az újságírók a gyakorlatban is kipróbálhatták a fejlesztéseket. A Bosch boxbergi tesztpályája alig egy évtizede épült, így a legmodernebbek közé tartozik. Az év legnagyobb részében olyan fejlesztések találhatóak itt, amiket csak évekkel később próbálhatunk ki a gyakorlatban. Most elsősorban olyan rendszereket mutattak be, amelyek jelenleg is megtalálhatók a közutakon, ezért csak néhányat emelnék ki közülük.

Az egyik legnagyobb vonzerőt jelentő jármű a hibrid Porsche Cayenne volt. Beleülve semmi különlegeset nem vesz észre az ember, talán csak azt, hogy halkan lódul meg az autó az elektromotornak köszönhetően. Kis tempónál – városias körülmények között – jól teljesít, ha azonban erőteljesebben gyorsítunk, vagy fogytán a tárolt energia, akkor csöndesen és villámgyorsan kapcsol a benzinmotor. Ami egyébként meglehetősen harapós, a boxbergi külső gyorsasági gyűrűn módunkban állt kipróbálni, ahogyan azt is, hogyan áll le a gázelvétel után azonnal a benzinmotor, akár 140-es tempónál is. Ez az üzemmód a párhuzamos hibridek egyik legnagyobb előnye, hiszen takarékos és kényelmes is, mert a motor leállása ellenére minden elektromos berendezés működőképes marad.

Szintén nagy sztár volt a teljesen elektromos Golf. A szériaérett modell tisztán elektromos meghajtású, viszont a gyalogosok védelmének érdekében a mérnökök „hanggenerátort” építettek be, ami motorhangot utánoz, negyven kilométeres sebességig. Rettentően idegesítő, viszont hatékony. Ahogyan maga az autó is, egyedül a csomagtartó kisebb egy kicsit, mint belső égésű motoros társaié. Az ára viszont elég húzós, bőven tízmillió forint fölötti ára lehetne hazai viszonylatban.

A boxbergi pályán mégsem ezek jelentették az igazi csodát, hanem az indiaiak üdvöskéje a Tata Nano, amibe a Bosch készít szervót. Hogy ez miért különleges? Leginkább azért, mert szervó nélkül a csöppség kormánya gyakorlatilag elforgathatatlan. A világ minden szegletéből érkező újságírók az autó csodájára jártak. Én személy szerint csak remélni tudom, hogy nálunk nem terjed el az autó, ugyanis a luxus kivitelt képviselő klímás modell összeszerelési minősége is döbbenetes volt, arról nem is beszélve, hogy hetvennél már halálfélelmem volt a mini ötajtósban.

Érdekes színfoltja volt a rendezvénynek a miskolci gyökerekkel rendelkező eBike flotta kipróbálása. Az idén tavasszal gyártásba került koncepcióhoz a Bosch miskolci gyárából is érkeznek elektromos motorok. A Bosch eBike rendszere nagyfokú tervezési szabadságot kínál a gyártóknak, így a hegyikerékpártól a túrakerékpáron át az országúti kerékpárig minden kerekező megtalálja a számára legalkalmasabb kétkerekűt. A hajtóegység az adott kerékpártípushoz illő négy mód – gazdaságos, túra, sport és sebesség – bármelyikére beállítható. Egy sportos hegyikerékpár esetén a hajtóegység dinamikusabban biztosítja az energiát, mint egy túrabiciklinél, ahol inkább a távolság legyőzése a fontos szempont. Az eBike rendszere azt is lehetővé teszi, hogy a kerékpáros a HMI megoldással maga válassza ki a kerékpáron elérhető módok közül a számára legoptimálisabbat. Az átgondolt tervezésnek köszönhetően a Bosch eBike rendszerét alkotó elemek egymáshoz is jól illeszkednek. A hajtóegység, az elektronika, az akkumulátor és a töltőegység, valamint a kormányra szerelt HMI olyan könnyű és nagyteljesítményű hajtórendszert képeznek, amely nem csupán erős és strapabíró, hanem középső és alacsony helyzetben levő súlypontja miatt nagyfokú menetstabilitást is biztosít.

A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy egy remekül használható biciklit kapunk, amely ideális munkába járáshoz, azon ugyanis az elektromotornak köszönhetően nem izzadunk le. A kipróbálható kerékpárok egyébként különböző célcsoportnak készültek és az is bíztató, hogy van olyan gyártó, aki 1000 euró alatti áron kínálja a Boschsal közös termékét.

Csak a fele legyen igaz
Személy szerint én már azzal is elégedett lennék, ha a Bosch víziónak fele igaz lenne: ha a jelenlegi gépjárműpark harminc százalékkal kevesebbet fogyasztana és ugyanannyival kevesebb széndioxidot bocsátanánk ki sokat segítenénk bolygónkon. Ha ehhez azt is hozzávesszük, mekkora biztonsági fejlődésen mennek keresztül a következő években az autók még örvendetesebb a helyzet. Az viszont kétségtelen, hogy valami kiveszik az autózásból néhány évtizeden belül. Ez pedig nem más, mint az autózás sava és borsa. A benzin és fékszag, az élvezetes motorhang és az olyan egyéniségek, amelyeket a Porsche is megtestesít. Kihívások tehát vannak, de talán két esztendő múlva ezekre is választ kapunk majd Boxbergben, a 61. Járműipari Sajtótájékoztatón.