Lendkerekes autók

2009.05.12. 01:32

Az elektromos-lendkerekes rendszer

Bármilyen rettenetesen hangzik is, a lendkerék bizonyos szempontból jobb energiatároló, mint az akkumulátor. Fene se gondolta volna… Tény, hogy a mérnökök az összes szóba jöhető alternatíva közül ezt találták a legalkalmasabbnak a nagy energiájú, nagyon gyors energiafelvétel és -leadás megoldására. A malomkő és a porszívómotor házasságából azonban még nem születik KERS: rengeteg részletkérdést, apróbb-nagyobb technikai akadályt kell még leküzdeni ehhez. A veszteségek és a melegedés csökkentése érdekében kerámia- vagy akár mágneses csapágyakat is alkalmazhatunk, ahol a tengely egy mágneses mezőben, a felületek közvetlen érintkezése (továbbá olajkenés, miegymás) nélkül fut. Ez annál is előnyösebb, mivel az így kialakított csapágyazásnak gyakorlatilag nincs felső fordulatszámhatára. Jól fog ez még jönni, ha megtudjuk, mennyivel is pörög a lendkerék: mivel a benne tárolt energia a fordulatszám négyzetével arányos, sokkal inkább a sebesség, mint a méretek növelésével igyekeznek emelni a "kapacitást". Így fordulhat elő, hogy a malomkő percenként akár 160 000 fordulatot is megtesz teljes feltöltöttség mellett, ami egy turbófeltöltő filigrán forgórészének is becsületére válna.

Ekkora sebességnél egy malom persze egyszerűen szétrepülne, ezért ötvözött acélból vagy karbonszálas kompozit anyagból készülnek a lendkerekek. Mivel ilyen magas fordulatszámokon a légellenállás, illetve a légsúrlódás a legjelentősebb veszteség, a forgórész és a masszív ház közti térben vákuumot hoznak létre. Ami megint nem túl egyszerű, ha egy tengellyel ki akarunk hajtani a külvilág felé – vagy mehet a porszívómotor is a vákuumharang alá. Nem egyszerű, na.

A Formula-1-ben a Williams csapat alkalmazza (?) a megoldást, míg a Bosch tavaly ősszel mutatta be moduláris felépítésű fékenergia-visszatápláló rendszerét, mely viszonylag könnyen illeszthető a különböző versenykategóriák igényeihez, szabályaihoz. Így igazán azon sem lepődnénk meg, ha rövidesen a Le Mans-ban köröző Audikban, netán DTM vagy WRC autókban is felbukkanna a lendkerék és a hibrid felirat.

 

A mechanikus lendkerekes rendszer

Ismerik a történetet az amerikai űrgolyóstollal és az orosz ceruzával? Városi legenda csupán, de remek tanmese annak bemutatására: időnként a mezei, "fatengelyes" megoldás lehet a legcélravezetőbb. Hiszen bármilyen jó is az energiaátalakítás hatásfoka, a villanyos lendkeréknél legalább négyszer kerül rá sor (mozgási/autó » elektromos » mozgási/lendkerék/ » elektromos » mozgási/autó/), és az akkumulátornál sem lenne jobb a helyzet, ha belegondolunk, hogy az elektromos energiát tulajdonképpen újabb átalakítással kémiai energia formájában tároljuk.

Célszerűnek tűnik a felvetés, hogy az autó mozgási energiáját közvetlenül vigyük át a lendkerékre. Forgómozgást forgómozgássá alakítani nem nagy ördöngösség. Az egyetlen probléma, hogy a jármű sebessége a vezető döntésétől függően folyamatosan változik (fékezéskor ráadásul csökken), míg a lendkerék fordulatszáma csak az energiatároló töltöttségétől függ (fékezéskor ráadásul nő). A közvetlen átalakításhoz tehát egy olyan, hihetetlenül rugalmas, fokozatmentes áttételre van szükség, ami terhelés alatt, pontosan és iszonyú gyorsan képes változtatni a ki- és bemenő fordulatszám arányát.

 

Erre a problémára talált frappáns megoldást a brit Torotrak cég, ahol (a szintén angol Xtrac-kel kooperálva) fejlesztik és szállítják a Flybrid Systemsnek a fokozatmentes váltókat. Az Audi fokozatmentes (CVT) váltójával szemben ebből sikerült száműzni mindenféle láncot vagy ékszíjat. A mindössze húszcentis, ötkilós egységben változtatható szögben forgó görgők viszik át a nyomatékot. Az áttétel a görgők állásának változtatásával állítható be akár néhány századmásodperc alatt. Ehhez az egységhez egy kuplungon és egy bolygóműves áttételen keresztül csatlakozik a szénszálas lendkerék, ami egy bombabiztos házban, szintén vákuumban forog akár 60 000 1/perc sebességgel.

 

Valahogy csak megoldották a tengelytömítést… Az energiatárolás és -visszanyerés hatásfoka állítólag 70% körüli, ami messze jobb érték az akkumulátoros rendszerek összhatásfokánál. A Formula-1-re jellemző titkolózás sajnos nehezíti a tisztánlátást: ezzel a rendszerrel tavaly ősszel a Hondát hozták hírbe, s egyelőre rejtély, hogy végül helyet kapott-e valamelyik autóban, vagy lemaradt erről a körről, de biztosak lehetünk benne: viszontlátjuk még.

Az ötvenes években a rakétatechnika és a rock and roll mellett különleges járművekkel is kísérleteztek az emberek. Ekkor született a lendkerekes autó és a trolibusz keresztezéséből a Girobusz, ami hosszú évekig menetrendszerűen szállította az utasokat Svájcban és Belgiumban – zaj és dízelfüst nélkül. A másfél méteres, ezerötszáz kilós lendkereket maximum 3000 1/perces fordulatszámra pörgették a végállomásokon és az erre kialakított megállókban. Ilyenkor felcsapódott a tetőn elhelyezett három áramszedő, és rácsatlakozott az ötszáz voltos, háromfázisú hálózatra. A Girobusz egy feltöltéssel maximum hat kilométert volt képes megtenni úgy, hogy fékezéskor a XXI. század hibrid autóihoz hasonlóan visszatáplálta az energiát a lendkerekes tárolóba. A nagy tömeg és az emelkedőn/lejtőn haladáskor fellépő stabilitási problémák miatt végül kiszorították a közben egyre olcsóbbá váló robbanómotoros buszok.

A svájci MFO gyár másik, hasonló elven működő járművéből, a szintén ez idő tájt szolgálatba állt lendkerekes bányamozdonyból sem vált igazi tömegtermék. Az alternatív hajtással a több száz méterrel a föld alatt futó vágatokban megspórolták a dízelfüstöt, illetve a költséges szellőzőberendezés kiépítését. Az egyik utolsó darabot lelkes svájci vasútbarátok mentették meg és újították fel 1994-ben; azóta látogatókat szállít a gonzeni vasércbányában.

Biztonság és környezetvédelem

Az FIA szabályai az idei szezonban körönként 400 kilojoule energia tárolását és maximum 60 kW (82 LE) villamos teljesítmény kivételét engedélyezik. A 400 kJ legföljebb egy lámpától lámpáig gyorsulásra elég a Váci úton, és jóval kevesebb, mint amennyi egy öreg, pislákoló lámpájú 120-as Skoda akksijában elfér. Ehhez képest a benzintankban akár 1 000 000 kJ-nyi kémiai energia is lötyöghet. Nem a tárolt energia mennyisége a gond tehát, hanem a tárolás és az energiaátalakítás szokatlan, kiforratlan módszerei. Ne feledjük: a legtöbb gyártó mindössze másfél-két éve foglalkozik igazán intenzíven a KERS-szel.

Nem a BMW-csapat szerelőjének tavaly nyári balesete volt az első a sorban: hallottunk szétrepült lendkerékről, kigyulladt fékpadról és sajnos halálos kimenetelű balesetről is. A gyártók, a csapatok és az FIA is egyre komolyabban veszi a biztonságot: így kerültek az autókra a KERS meglétét, illetve töltöttségi állapotát jelző eszközök, a speciális, elektromosan szigetelő kesztyűk és cipők, és az atombiztos lendkerékházak, melyek ütközés vagy a kerék törése esetén is megvédenek a súlyos sérüléstől. A szénszálas forgórész alkalmazásának további előnye, hogy túlpörgés, esetleges sérülés esetén nem repeszgránátként darabokra szakadva próbálja átütni a lendkerékház falát, hanem szálaira bomolva, viszonylag kontrolláltan lassul le.

Mindezek tükrében talán érthető az óvatos, fokozatos bevezetés, és remélhetőleg 2013-ra, az energialimit 1600 kJ-ra és a teljesítmény 200 kW-ra történő emelésének évére napi rutinná válik a dolog, s nem jelent majd lényegesen nagyobb rizikót a jól ismert folyékony üzemanyag kezelésénél és tárolásánál.

Az akkumulátorok a rendkívül intenzív igénybevétel miatt néhány verseny alatt elhasználódnak – dacára annak, hogy a Formula-1-ben körönként csak egy töltési ciklus engedélyezett. Cseréjük nemcsak tízmillió forintos nagyságrendű kiadást jelent esetenként a csapatoknak, hanem jelentős környezetszennyezést is. A lendkerekes megoldások vitathatatlan előnye ezzel szemben, hogy nincs szükségük akkumulátorokra. Hátrány, hogy a mechanikai veszteségek miatt viszonylag rövid idő alatt csökken a tárolt energia mennyisége, de két fékezés között, rövid távon (újra) ígéretes megoldásnak tűnik.

Egyetért? Vitatkozna vele? Véleményét elmondaná másoknak is?

Tegye meg a publikáció blogposztján!

A színfalak mögött intenzív kutatások és tárgyalások folynak az autógyárakkal, hiszen ez a technológia elvileg lehetővé tenné a valódi, feltételek nélkül környezetkímélő fékenergia-visszanyerést a szériaautókban is. Addig persze sok víznek le kell még lefolynia a Dunán, hiszen a költségek mellett arra is választ kell kapjunk, hogyan viselkedik a percenként sok tízezret forgó lendkerék tíz év vagy százezer kilométer futásteljesítmény után, és pontosan mi történik velük valós baleseti helyzetekben.

De nem kizárt, hogy tíz év múlva ugyanolyan természetes lesz a lendkerekes autó az utakon, mint ma a versenypályán. Ekkor pedig beteljesedhet minden férfi titkos álma, hogy mint régen Májkül Knájt, maga is benyomhassa a Turbo Boost gombot a műszerfalon.

Az oldalról ajánljuk

Így jársz, ha Wish-ről rendelsz Toyota Suprát
  • Hírek

Így jársz, ha Wish-ről rendelsz Toyota Suprát

Közepesen bánatos a kamu Supra, ami ráadásul egy másik Toyotát is áldozatul ejtett.

tegnap, 17:48
Rekordévet zárt a Ferrari, egy új Fiat Panda árát kapják bónuszként a dolgozók
  • Hírek

Rekordévet zárt a Ferrari, egy új Fiat Panda árát kapják bónuszként a dolgozók

A Ferrari vezetősége szerencsére nem felejtette el, hogy a sikerért a munkásaik is keményen dolgoztak.

február 15., 08:55
Rejtélyesen ráz az Astra GSi
  • Autódoktor

Rejtélyesen ráz az Astra GSi

Kerekek kiegyensúlyozva, cserélve, télivel-nyárival is ugyanaz a helyzet. Mi lehet a gond?

február 15., 12:01
912 lóerős V8-assal érkezhet a Lexus LFA utódja, akár már idén ősszel
  • Hírek

912 lóerős V8-assal érkezhet a Lexus LFA utódja, akár már idén ősszel

A modell állítólag még idén a kereskedésekbe kerülhet.

február 15., 10:52
Még a Porsche is küzd: 1900 munkahely szűnik meg idén
  • Hírek

Még a Porsche is küzd: 1900 munkahely szűnik meg idén

2024 már megszüntettek 1500 munkahelyet, de úgy néz ki, hogy ez nem volt elég.

február 15., 14:48
Dodge-vezér: nyitottak vagyunk egy olcsó, Mazda MX-5-szerű sportautóra
  • Hírek

Dodge-vezér: nyitottak vagyunk egy olcsó, Mazda MX-5-szerű sportautóra

Valami megfizethető és szórakoztató hétvégi autót szeretne látni a Dodge palettáján.

február 15., 13:28
Veterán, nyári gumis Corvette-et támasztottak árokba Solymáron
  • Hírek

Veterán, nyári gumis Corvette-et támasztottak árokba Solymáron

Nem volt jó ötlet nyári gumikon elindulni a csodás, C3-as Corvette-el nyári ilyen csúszós időben.

február 15., 09:59
Kék villogó kellett volna ehhez a melóhoz
  • Tesztek

Kék villogó kellett volna ehhez a melóhozTeszt: BMW X3 M50 xDrive - 2025.

Az X3-ba előbb-utóbb beleszeret az ember, és ha az a 381 lóerős M50 csúcsváltozat, akkor ez viharos gyorsasággal bekövetkezik.

február 15., 05:51
Hoppá, befutott a Williams új Forma–1-es autója is!
  • Hírek

Hoppá, befutott a Williams új Forma–1-es autója is!

A McLaren után a Williams is leleplezte idei Forma–1-es autóját.

február 15., 05:51
Egy jó autóra is lehet félmilliót költeni
  • Technika

Egy jó autóra is lehet félmilliót költeniMűhelyPRN: Ford Mondeo 2,0 TDCi – 2014.

A mai használtautópiac mértékadó középszere, a 2-3 milliós kategória egyik legpraktikusabb választása, ha kell a hely és a nyomaték. Költeni erre is kell.

február 15., 05:51
Átfogó veteránprogramot indít a Renault
  • Hírek

Átfogó veteránprogramot indít a Renault

Szervizhálózat, régi szerelési útmutatók és videók segítenek a régi Renault-k életben tartásában.

február 14., 06:10
A GR égisze alatt készülhet a Toyota legendás visszatérője
  • Hírek

A GR égisze alatt készülhet a Toyota legendás visszatérője

Egyre többet tudunk meg a sportautó új, nyolcadik generációjáról.

február 14., 06:10
Barkasszal Görögországba? Gányolásra készülj!
  • Belsőség

Barkasszal Görögországba? Gányolásra készülj!Válogatás a Népítélet hasznosabb feléből

Heti merítés világjáró Barkasszal, Izlandon tevékenykedő Mercivel és francia IFA-val.

február 15., 17:01
Újra szól a hatlövetű
  • Belsőség

Újra szól a hatlövetű

Alakul az Abarth 500, de vajon hány lóerőt tud?

február 14., 16:58
Rendőri utasításra közlekedett az autópályán egy rommá tört Ferrari
  • Hírek

Rendőri utasításra közlekedett az autópályán egy rommá tört Ferrari

Csúnyán elintézték a Ferrari F8 Spidert, a rendőrök mégis arra utasították a sofőrt, hogy hajtson fel a pályára. Az eset Los Angelesben történt.

február 15., 16:02
F1: merész fejlesztésekkel növelné az előnyét 2025-ben a McLaren
  • Hírek

F1: merész fejlesztésekkel növelné az előnyét 2025-ben a McLaren

A különbségek annyira kicsik, hogy ha nem fejlesztünk a lehető leggyorsabban, pillanatok alatt elvesztjük minden előnyünket. – nyilatkozta Stella.

február 14., 14:45
Újravizsgáztunk KRESZ-ből, az eredmény minket is meglepett
  • Közélet

Újravizsgáztunk KRESZ-ből, az eredmény minket is meglepett

Régen megszerzett tudásunkat felfrissíteni hasznos, főleg, ha egy modern, színes-szagos tananyag segít benne.

február 15., 16:01
Valaki bezörgött a Mazdával a rekettyésbe. Szerinted mi lehetett a baj?
  • Hírek

Valaki bezörgött a Mazdával a rekettyésbe. Szerinted mi lehetett a baj?

Defektet kapott, esetleg részeg volt, vagy valami teljesen más volt a probléma? Tippelj!

február 16., 07:12
Virtuális spanyol virtus
  • Tesztek

Virtuális spanyol virtusTeszt: Cupra Tavascan Endurance 77 kWh - 2025.

Olcsóbb, mint a többiek és jobban néz ki. Hol itt a csapda?

február 14., 15:54
ÚRISTEN, VERY BIG: minden idők legnagyobb közúti szerelvénye halad át ma Magyarországon
  • Hírek

ÚRISTEN, VERY BIG: minden idők legnagyobb közúti szerelvénye halad át ma Magyarországon

A Magyar Közút minden szükséges előkészületet megtett, hogy a szerelvény zavartalanul haladhasson.

február 14., 10:25
Jöhet a Porsche 911 Dakar második generációja
  • Hírek

Jöhet a Porsche 911 Dakar második generációja

Állítólag a 3 literes hathengeres boxert is lecserélik.

február 14., 09:55
A Corvette ZR1 még a 911 GT3 RS-t is elverte pályán
  • Hírek

A Corvette ZR1 még a 911 GT3 RS-t is elverte pályán

Az 1079 lóerős szörny több amerikai versenypályán is hihetetlen rekordokat döntött.

február 14., 13:59
Horogkereszteket rajzoltak egy Tesla Superchargerhez Massachusetts államban
  • Hírek

Horogkereszteket rajzoltak egy Tesla Superchargerhez Massachusetts államban

Egyre több ilyen jellegű akcióról tudni az Egyesült Államokban.

február 14., 11:15
Befutó, záróbuli és mégsem adjuk el a Tigrist!
  • Belsőség

Befutó, záróbuli és mégsem adjuk el a Tigrist!TC Bamako 2025/14

Belefáradtunk az alkudozásba a helyi kereskedőkkel, és a szállás sem elsőre lett meg, viszont van egy jó ötletünk!

február 14., 11:43
Itt a Murvaélet!
  • Égéstér

Itt a Murvaélet!

Indul a Totalcar új sorozata, a Murvaélet! A használt autót keresők bőrébe bújva járjuk a kereskedéseket, hogy megtaláljuk a lehető legjobb választást egy-egy kategóriában.

február 14., 09:15
Frissítve: megszüntették a gázömlést, ami miatt korábban lezárták a 11-es főutat
  • Hírek

Frissítve: megszüntették a gázömlést, ami miatt korábban lezárták a 11-es főutat

Megnyitották a forgalom előtt a 11-es főutat.

február 14., 12:30
Carlex Habemus
  • Hírek

Carlex Habemus

február 14., 07:34
Dodge Demon koncepció
  • Hírek

Dodge Demon koncepció

február 14., 10:20
Chevrolet Blazer EV.R NASCAR
  • Hírek

Chevrolet Blazer EV.R NASCAR

február 14., 08:46