Extralehdet Extralehdet
Tulevina vuosina näkymä konepellin alla tulee muuttumaan melkoisesti. Esimerkiksi moottoreiden pienentäminen muuttuu trendistä standardiksi. Nykyään lähes jokaisessa autossa – oli kyseessä sitten pieni auto, maastoauto tai tehokas urheiluauto – on turboahdettu moottori. Polttomoottorit varustetaan yhä innovatiivisemmilla teknologioilla ja niiden rooli maailmanlaajuisessa liikenteessä säilyy merkittävänä jatkossakin. Viiden vuoden kuluttua 98 prosenttia uusista autoista toimii yhä ainakin osin fossiilisilla polttoaineilla, erityisesti Kiinan ja Yhdysvaltojen kaltaisilla markkinoilla.
Moderni polttomoottoritekniikka on tehokkaan liikkuvuuden perusta. Samalla alamme nähdä siirtymän kohti sähkökäyttöisiä autoja. Noin 15 prosentissa uusista autoista on vähintäänkin hybridimoottori vuoteen 2025 mennessä ja Euroopassa yli kolmannes uusista autoista kulkee ainakin osittain sähkövoimalla. Sähköistäminen nostaa polttomoottorit uudelle tasolle, ajoneuvoista tulee puhtaampia ja tehokkaampia samalla kun ajonautinto lisääntyy.
Polttomoottori on tehokkaan liikkuvuuden perusta
Polttomoottorit ovat kehittyneet merkittävästi viime vuosina. Vuoden 2000 jälkeen autojen hiilidioksidipäästöt ovat vähentyneet Euroopassa neljänneksellä, vaikka samalla autojen suorituskyky ja paino ovat kasvaneet. Bensiinimoottorilla varustettujen autojen polttoaineenkulutus on nykyään yleensä vähemmän kuin seitsemän litraa sadalla kilometrillä, ja dieselkäyttöiset autot kuluttavat vähemmän kuin viisi litraa polttoainetta sataa kilometriä kohden.
Pelkkä polttoainetehokkuus ei kuitenkaan enää riitä. Tiukentunut päästölainsäädäntö edellyttää, että autoista täytyy tulla myös puhtaampia. Kun moottoreista tehdään sekä puhtaita että tehokkaita, se vaatii erityisen kehittynyttä tekniikkaa. Esimerkiksi moottoreissa kasvatetaan ruiskutuspainetta. Painetta nostettaessa polttoaine muuttuu hienonhienoksi sumuksi ja palaa paljon puhtaammin.
Suunnittelussa huomiota todellisiin päästöihin
Dieselteknologia on avainasemassa hiilidioksidipäästöjä koskevien tavoitteiden saavuttamisessa. Erityisesti Euroopassa tavoitteita ei voida saavuttaa ilman dieseliä.
Seuraavien vuosien aikana kaikkein moderneimmistakin dieseleistä voidaan saada jopa 15 prosenttia taloudellisempia moottoriteknologiaa kehittämällä. Todellisissa ajo-olosuhteissa on mahdollista saavuttaa vielä tätäkin alhaisempi polttoaineen kulutus. Yksi esimerkki on rullaustoiminto, kun moottori pysäytetään väliaikaisesti – mikä on nyt mahdollista myös suurilla nopeuksilla – se ei kuluta polttoainetta.
Dieselajoneuvojen osalta keskitytään erityisesti typen oksidien ja hiilimonoksidin mittaamiseen todellisissa ajo-olosuhteissa. Jo nyt on olemassa useita automalleja, joiden päästöt ovat erittäin alhaiset jopa sellaisissa käyttötilanteissa – esimerkiksi nopeissa kiihdytyksissä tai suurilla nopeuksilla ajettaessa – jotka eivät kuulu nykyisen sertifioinnin piiriin. Seuraavaksi tavoitteena on tuoda teknologiaa laajemmin saataville ja kehittää kustannustehokkaita ratkaisuja, joilla tavoitteet saavutetaan kaikissa ajo-olosuhteissa.
Hybridi – sähköistys nostaa polttomoottorit uudelle tasolle
Mitä isoihin ja raskaisiin ajoneuvoihin tulee, pelkkä polttomoottorin optimoiminen ei enää riitä. Sähköistys ja polttomoottorit eivät sulje toisiaan pois vaan täydentävät toinen toistaan.
Yksi esimerkki tästä on Boschin boost recuperation system. Tämä lähtötason 48 voltin hybridi vähentää pienten autojen hiilidioksidipäästöjä noin kuudella prosentilla. Polttoainetehokkuus on ennen kaikkea seurausta jarrutusenergian tehokkaasta talteenotosta. Kun start-stop-järjestelmä toimii myös suurilla nopeuksilla, rullaustoiminto parantaa polttoainetehokkuutta entisestään. Uudet 48 voltin hybridit on varustettu myös tehostustoiminnolla, mikä osoittaa, että polttoainetehokkuus kulkee käsi kädessä ajonautinnon kanssa jopa lähtötason hybrideissä. Kun kuljettaja painaa kaasua, sähkömoottori tukee polttomoottoria jopa 150 Nm:n ylimääräisellä vääntövoimalla.
Sähköautoilu – tehokas akku – taloudellinen lämmitys
Korkeajännitteiset ratkaisut ovat entistä dynaamisempia, koska sähkömoottorit pystyvät hyödyntämään vääntömomentin kokonaisuudessaan välittömästi. Jotta sähköautot voisivat levitä laajalle tulevina vuosina, niistä on kuitenkin tultava huomattavasti halvempia. Akkuteknologia on tämän suhteen keskeisessä roolissa.
Suurempi akku ei ole ainoa tapa laajentaa sähköauton toimintasädettä, sillä esimerkiksi ilmastoinnilla ja lämmityksellä on merkittävä vaikutus akun kestävyyteen. Lämpötilan hallintajärjestelmä voi lisätä sähköauton toimintasädettä jopa neljänneksellä. Järjestelmä kerää kylmyyttä ja lämpöä muun muassa tehoelektroniikasta ja käyttää sitä edelleen muun muassa matkustamon lämpötilan säätelyyn. Tämänkaltainen integroitu järjestelmä voi vähentää lämmitysjärjestelmän tehontarvetta talviaikaan jopa 60 prosenttia.
Sähköautot ovat hyviä – verkottuneet sähköautot parempia
Sähköautot ovat hyviä, mutta verkottuneet sähköautot ovat parempia Boschin liiketoimintajohtaja Bulander sanoo. Väitettä tukee muun muassa Boschin uusi sovellus, jonka avulla kuljettajat voivat löytää eri toimijoiden latauspisteitä ja maksaa niistä pelkän älypuhelinsovelluksen ja PayPal-tilin avulla. Pysäköiminen on helpompaa, kun kuljettajalla ei tarvitse olla jokaisen palveluntarjoajan korttia lompakossaan. Verkottumisen potentiaali ei suinkaan lopu tähän, sillä vain verkottuneet autot voivat hyödyntää sähköistämisen potentiaalin kokonaisuudessaan.
– Bitit ja tavut tekevät autoja tehokkaampia, Bulander sanoo. Yksi esimerkki siitä on Boschin ratkaisu ”electronic horizon”, joka tuottaa ja välittää tärkeää tietoa rakennustyömaista, ruuhkista ja onnettomuuksista reaaliajassa kuljettajan ja auton käyttöön. Tietoa voidaan hyödyntää esimerkiksi ennakoivan ajostrategian laatimiseen. Tekniikka auttaa leikkaamaan päästötehokkaidenkin autojen hiilidioksidipäästöjä jopa kaksinumeroisin prosenttiluvuin.
