Hunter
Újraélednek a gőzautók
Egy svájci mérnök az elmúlt évtizedet a gőzgépek áttervezésével töltötte. A BMW és a Honda is vizsgálja a gőz alkalmazását járműveiben.
Ismerkedjünk meg a gőzenergia modern úttörőjével. A svájci Roger Waller az elmúlt évtizedet a gőzgépek áttervezésével töltötte, modernizálva a gőzmozdonyokat, tisztábbá és kifizetődőbbé téve azokat elődeikhez képest. Átdolgozott gőzgépei Svájc és Ausztria vasútvonalain futnak, egy lapátkerekes gőzhajót hajtanak a Genfi-tavon és hamarosan a holland és indiai vasutakon is megjelennek. Waller felismerte, hogy a gőzmeghajtásban még mindig rengeteg lehetőség lakozik és mérnöki cége, a schaffhauseni DLM segítségével a közutakra is visszahozná az erőforrást.
Ez utóbbi kísérletet egy kis zöld autó testesíti meg, ami jellegzetes gömbölyű ezüstös tartályával és dupla kipufogócsövén kiáramló hófehér gőzfelhőjével már megszokott jelenség Schaffhausen utcáin. A jármű nem rendelkezik a hagyományos gőzgépekre jellemző tűztérrel és kazánnal, ehelyett nagy nyomású gőzt tárol jól szigetelt tartályában, más néven "gőzakkumulátorában".
A DLM gőzautója
Amikor vezetője rálép a gázpedálra, gőz áramlik be a jármű kerekeit meghajtó kéthengeres gőzgépbe. A konstrukció 2006-ban készült el, egy alapelv igazolására. Ennek fényében talán megbocsátható neki, hogy egyetlen feltöltéssel mindössze 10 kilométeres táv leküzdésére alkalmas. Waller jelenleg is dolgozik egy második "thermomobilon", ami sokkal jobb teljesítményre lesz képes. Mivel vízen kívül nincs más emisszió, ezért ugyanolyan környezetbarát, mint egy elektromos autó, és a fejlesztés alatt álló prototípus már teljesítményét tekintve is hasonló szinten fog mozogni, állítja Waller. Közlése szerint mind a megépítést, mind a fenntartást tekintve olcsóbb lesz mint az elektromos autók. "Emellett csak 5 percet vesz igénybe a feltöltése, ami nagy előny" - mondta.
Waller nem dédelget túlzottan nagyszabású terveket, nem akarja sem a belsőégésű, sem az elektromos motorokat kiváltani gőzgépével, viszont eltökélte, hogy bebizonyítja, a tárolt gőz mind műszakilag, mind gazdaságilag életképes. Törekvéseivel nincs egyedül, a BMW és a Honda is vizsgálja a gőz alkalmazását gépjárműveikben, méghozzá az autó motorjai által termelt hő újrahasznosítása céljából. Egy kanadai cég pedig szintén egy gőzakkumulátoron dolgozik, ami nagyban hasonlít Walleréhez, aki tanácsadóként csatlakozott a Calgaryban működő vállalkozáshoz. A kanadaiak szerint eszközük harmadával csökkenti a vele felszerelt jármű üzemanyag fogyasztását, tehát mindent összevetve úgy tűnik a gőz - még ha nem a legszembetűnőbb formájában is - visszatérőben van az utakra.
Waller gőzautó projektje egy téli sítúra alkalmával született, amikor 2004-ben ellátogatott egy alpesi síparadicsomba. Ott meglepve tapasztalta, hogy tilos a kőolajszármazékokkal működő gépjárművek használata, mérsékelendő a káros anyag és a zaj kibocsátást. A helyiek elektromos autókat használtak. Mint számára kiderült, ez a korlátozás számos üdülőhelyen érvényben van, ugyanakkor az elektromos járművekkel való közlekedés elég sok nyűggel jár. Ezek a kisautók drágák, sokáig tart akkuik feltöltése, melyek gyenge teljesítményét a hideg időjárás még siralmasabbá teszi. Wallerben azonnal felmerült a kérdés, vajon hogyan teljesítene egy ilyen környezetben egy gőzhajtású motor?
A gőzautó rendkívül régi technológia. Az első utakat meghódítani szándékozó jármű is ezt a megoldást képviselte, 1920-ra azonban a belsőégésű motor végleg elsöpörte őket. Waller felismerte, ha egy gőzjármű teljesítményben fel tudná venni a versenyt az elektromos autókkal, akkor egyszerűbb működtetésével, olcsóbb előállíthatóságával és üzemeltethetőségével felülkerekedhetne elektromos társain. Egy személyautóban azonban nem fér el a tűztér és a kazán.
2006 augusztusára csapatával beszerzett egy kis elektromos autót, és elkezdték módosítgatni. Az akkukat egy szigetelt gőztároló tartályra cserélték, az elektromos motort pedig egy 100 éves kéthengeres gőzmotor váltotta fel. A hajtómű rendszer, miután feltöltötték gőzzel, minden további nélkül működött már az első kísérletre. Sajnos az eredeti kardántengely nem tudta kezelni a gőzgép által generált forgatónyomatékot, és eltört a tesztek során. A csapat egy erősebb változatot szerelt be és kivitte járművét az utakra.
100 literes, gőzzel és forró vízzel 10 atmoszféra nyomáson telített tartályával a jármű 40 perces utakra volt képes átlagosan 10,5 kilométeres óránkénti sebességgel. Waller nagyon jól tudja, hogy ez elég szegényes teljesítmény még a kis elektromos autókhoz viszonyítva is, azonban részéről kétség sem fér hozzá, hogy a gőztechnika sokkal jobb eredményekre is képes. "Első thermomobilunkat nem is nevezzük prototípusnak, valójában ez egy demonstrátor. Nagyon rövid idő alatt építettük meg, már létező alkatrészekből"
A fejlesztés alatt álló utód "Hot2gO hőtároló autó" néven fut. Esetében a nulláról kezdték az építést, olyan tárolótartállyal ami képes 120 atmoszféra nyomású gőz kezelésére is. Ilyen körülmények között a gőz túlhevített állapotban lesz 400 Celsius fok körüli hőmérsékleten, ami jóval nagyobb energiatárolási képességet ad a tartálynak, azaz a Hot2gO sokkal jobb teljesítményre lesz képes mint előfutára, taglalta Waller, aki már bizonyította, hogy a modern gőzgépeknek megvan a maguk előnye.
Gőzmozdonyai kétszer olyan hatékonyak, mint az 1930-as tervezésűek, gyakorlatilag versenyre kelnek a modern dízel motorokkal is, működés közben fele annyi üzemanyagot fogyasztanak utasonként. Ennek a teljesítmények az eléréséhez Waller az alapoktól kezdte gőzgépei építését, kihasználva az eltelt közel 80 év jelentette fejlődést. A nehéz öntöttvas hengereket könnyűfémből hegesztett egységekre cserélte, a régimódi réz csapágyakat modern görgős csapágyak váltották fel. A kazánok szigetelése is modern anyagokkal történt, valamint a csőrendszer is a mai szabványoknak megfelelőre változott. Tervei szerint ugyanezek a műszaki előnyök fogják jellemezni gőzautóját is.
Ez a II. világháborús német gőzős, egy 52 8055 már Waller átdolgozott gőzgépével üzemel egy svájci vonalon
Bár még nem fejezte be számolgatását, becslése szerint a gőzautó nagyobb teljesítményű, ugyanakkor olcsóbb fenntartású lesz, mint az elektromos autók. Waller szerint az autósok körében is népszerű lesz, mivel feltöltése órák helyett csak perceket vesz igénybe, a gőz pedig egész éjszaka forró marad a speciális tartályban, így reggel minden további nélkül útra lehet kelni a gőzautóval. További előnye, hogy nem igényel karbantartást, a rendszer teljesen zárt és szigetelt, nincs szükség kenőanyagokra.
A legnagyobb problémát jelenleg az okozhatja, hogy nem léteznek gőztöltő állomások, ami Waller számára is komoly fejtörést okoz. Reményei szerint az infrastruktúra hiánya nem lesz hosszútávú probléma. "Gőzt szinte bármilyen energiával elő lehet állítani, legyen az napenergia vagy biomassza" - mondta. "Az üzemanyagcellákkal szemben ez a technológia már készen elérhető, viszonylag olcsó és nagy fejlődési lehetőségek rejlenek benne mindenféle különösebb kutatómunka nélkül". Addig is, míg esetlegesen elszaporodnak a gőzmotorokat ellátó egységek, számos egyéb helyről beszerezhető a gőz. Környezetünkben jó néhány gőzkazán található, például az erőművekben, kórházakban, mosodákban és más kisebb ipari egységekben.
Waller elsősorban az üdülőhelyekre szánja járművét, vannak azonban olyan mérnökök is, akik ennél jóval szélesebb piacban gondolkodnak. A kanadai Clean Power Technologies (CPT) a hagyományos gépkocsi motorok hatékonyságának javítása érdekében vizsgálja a gőztárolást. Elvük szerint a motor hőtöbbletét gőz formájában tárolnák egy akkumulátorban, amit utána használhatnak a motor főtengelyének meghajtására vagy kisebb kiegészítők, például a klímaberendezés működtetésére. Mind a BMW, mind a Honda fejleszt gőzrendszereket, amik közvetlenül hasznosítják a motor hőjét a főtengely meghajtásának segítésére. A CPT rendszere annyival több, hogy a gőzakku segítségével a képződött energia a motor leállítása után órákkal később is felhasználható.
A kanadaiak márciusban szerződést kötöttek a hazánkban is működő német tulajdonú Voith Turbóval energia-visszanyerő rendszerek kifejlesztésére teherautók számára. A tavalyi tesztek azt bizonyítják, hogy a technika akár 40 százalékos üzemanyag megtakarítást is eredményezhet. A BMW és a Honda módszere sem marad el nagyban, a brit Loughborough és a Sussex Egyetem kutatóinak tanulmánya szerint a hőtöbblet gőzzé alakítása és közvetlen felhasználása 31 százalékos üzemanyag megtakarítást is eredményezhet.
Waller - aki jelenleg a CPT konzulense is - arra figyelmeztet, hogy a gőz és a jelenlegi belsőégésű motorok összeházasítása monumentális feladat lesz. Ezért is próbálja elfogadtatni a nagy gyártókkal saját gőzjármű koncepcióját, annak tudatábank, hogy nem könnyű felkelteni egy régi koncepció iránt a figyelmet, különösen, hogy először még le kell rombolnia a gőzgépekről kialakult régi képet is. A vasúttal elért sikerei fényében azonban úgy véli, miért ne lenne lehetséges hasonlót vagy akár jobb eredményt elérni az utakon is?
Ismerkedjünk meg a gőzenergia modern úttörőjével. A svájci Roger Waller az elmúlt évtizedet a gőzgépek áttervezésével töltötte, modernizálva a gőzmozdonyokat, tisztábbá és kifizetődőbbé téve azokat elődeikhez képest. Átdolgozott gőzgépei Svájc és Ausztria vasútvonalain futnak, egy lapátkerekes gőzhajót hajtanak a Genfi-tavon és hamarosan a holland és indiai vasutakon is megjelennek. Waller felismerte, hogy a gőzmeghajtásban még mindig rengeteg lehetőség lakozik és mérnöki cége, a schaffhauseni DLM segítségével a közutakra is visszahozná az erőforrást.
Ez utóbbi kísérletet egy kis zöld autó testesíti meg, ami jellegzetes gömbölyű ezüstös tartályával és dupla kipufogócsövén kiáramló hófehér gőzfelhőjével már megszokott jelenség Schaffhausen utcáin. A jármű nem rendelkezik a hagyományos gőzgépekre jellemző tűztérrel és kazánnal, ehelyett nagy nyomású gőzt tárol jól szigetelt tartályában, más néven "gőzakkumulátorában".
A DLM gőzautója
Amikor vezetője rálép a gázpedálra, gőz áramlik be a jármű kerekeit meghajtó kéthengeres gőzgépbe. A konstrukció 2006-ban készült el, egy alapelv igazolására. Ennek fényében talán megbocsátható neki, hogy egyetlen feltöltéssel mindössze 10 kilométeres táv leküzdésére alkalmas. Waller jelenleg is dolgozik egy második "thermomobilon", ami sokkal jobb teljesítményre lesz képes. Mivel vízen kívül nincs más emisszió, ezért ugyanolyan környezetbarát, mint egy elektromos autó, és a fejlesztés alatt álló prototípus már teljesítményét tekintve is hasonló szinten fog mozogni, állítja Waller. Közlése szerint mind a megépítést, mind a fenntartást tekintve olcsóbb lesz mint az elektromos autók. "Emellett csak 5 percet vesz igénybe a feltöltése, ami nagy előny" - mondta.
Waller nem dédelget túlzottan nagyszabású terveket, nem akarja sem a belsőégésű, sem az elektromos motorokat kiváltani gőzgépével, viszont eltökélte, hogy bebizonyítja, a tárolt gőz mind műszakilag, mind gazdaságilag életképes. Törekvéseivel nincs egyedül, a BMW és a Honda is vizsgálja a gőz alkalmazását gépjárműveikben, méghozzá az autó motorjai által termelt hő újrahasznosítása céljából. Egy kanadai cég pedig szintén egy gőzakkumulátoron dolgozik, ami nagyban hasonlít Walleréhez, aki tanácsadóként csatlakozott a Calgaryban működő vállalkozáshoz. A kanadaiak szerint eszközük harmadával csökkenti a vele felszerelt jármű üzemanyag fogyasztását, tehát mindent összevetve úgy tűnik a gőz - még ha nem a legszembetűnőbb formájában is - visszatérőben van az utakra.
Waller gőzautó projektje egy téli sítúra alkalmával született, amikor 2004-ben ellátogatott egy alpesi síparadicsomba. Ott meglepve tapasztalta, hogy tilos a kőolajszármazékokkal működő gépjárművek használata, mérsékelendő a káros anyag és a zaj kibocsátást. A helyiek elektromos autókat használtak. Mint számára kiderült, ez a korlátozás számos üdülőhelyen érvényben van, ugyanakkor az elektromos járművekkel való közlekedés elég sok nyűggel jár. Ezek a kisautók drágák, sokáig tart akkuik feltöltése, melyek gyenge teljesítményét a hideg időjárás még siralmasabbá teszi. Wallerben azonnal felmerült a kérdés, vajon hogyan teljesítene egy ilyen környezetben egy gőzhajtású motor?
A gőzautó rendkívül régi technológia. Az első utakat meghódítani szándékozó jármű is ezt a megoldást képviselte, 1920-ra azonban a belsőégésű motor végleg elsöpörte őket. Waller felismerte, ha egy gőzjármű teljesítményben fel tudná venni a versenyt az elektromos autókkal, akkor egyszerűbb működtetésével, olcsóbb előállíthatóságával és üzemeltethetőségével felülkerekedhetne elektromos társain. Egy személyautóban azonban nem fér el a tűztér és a kazán.2006 augusztusára csapatával beszerzett egy kis elektromos autót, és elkezdték módosítgatni. Az akkukat egy szigetelt gőztároló tartályra cserélték, az elektromos motort pedig egy 100 éves kéthengeres gőzmotor váltotta fel. A hajtómű rendszer, miután feltöltötték gőzzel, minden további nélkül működött már az első kísérletre. Sajnos az eredeti kardántengely nem tudta kezelni a gőzgép által generált forgatónyomatékot, és eltört a tesztek során. A csapat egy erősebb változatot szerelt be és kivitte járművét az utakra.
100 literes, gőzzel és forró vízzel 10 atmoszféra nyomáson telített tartályával a jármű 40 perces utakra volt képes átlagosan 10,5 kilométeres óránkénti sebességgel. Waller nagyon jól tudja, hogy ez elég szegényes teljesítmény még a kis elektromos autókhoz viszonyítva is, azonban részéről kétség sem fér hozzá, hogy a gőztechnika sokkal jobb eredményekre is képes. "Első thermomobilunkat nem is nevezzük prototípusnak, valójában ez egy demonstrátor. Nagyon rövid idő alatt építettük meg, már létező alkatrészekből"
A fejlesztés alatt álló utód "Hot2gO hőtároló autó" néven fut. Esetében a nulláról kezdték az építést, olyan tárolótartállyal ami képes 120 atmoszféra nyomású gőz kezelésére is. Ilyen körülmények között a gőz túlhevített állapotban lesz 400 Celsius fok körüli hőmérsékleten, ami jóval nagyobb energiatárolási képességet ad a tartálynak, azaz a Hot2gO sokkal jobb teljesítményre lesz képes mint előfutára, taglalta Waller, aki már bizonyította, hogy a modern gőzgépeknek megvan a maguk előnye.
Gőzmozdonyai kétszer olyan hatékonyak, mint az 1930-as tervezésűek, gyakorlatilag versenyre kelnek a modern dízel motorokkal is, működés közben fele annyi üzemanyagot fogyasztanak utasonként. Ennek a teljesítmények az eléréséhez Waller az alapoktól kezdte gőzgépei építését, kihasználva az eltelt közel 80 év jelentette fejlődést. A nehéz öntöttvas hengereket könnyűfémből hegesztett egységekre cserélte, a régimódi réz csapágyakat modern görgős csapágyak váltották fel. A kazánok szigetelése is modern anyagokkal történt, valamint a csőrendszer is a mai szabványoknak megfelelőre változott. Tervei szerint ugyanezek a műszaki előnyök fogják jellemezni gőzautóját is.
Ez a II. világháborús német gőzős, egy 52 8055 már Waller átdolgozott gőzgépével üzemel egy svájci vonalon
Bár még nem fejezte be számolgatását, becslése szerint a gőzautó nagyobb teljesítményű, ugyanakkor olcsóbb fenntartású lesz, mint az elektromos autók. Waller szerint az autósok körében is népszerű lesz, mivel feltöltése órák helyett csak perceket vesz igénybe, a gőz pedig egész éjszaka forró marad a speciális tartályban, így reggel minden további nélkül útra lehet kelni a gőzautóval. További előnye, hogy nem igényel karbantartást, a rendszer teljesen zárt és szigetelt, nincs szükség kenőanyagokra.
A legnagyobb problémát jelenleg az okozhatja, hogy nem léteznek gőztöltő állomások, ami Waller számára is komoly fejtörést okoz. Reményei szerint az infrastruktúra hiánya nem lesz hosszútávú probléma. "Gőzt szinte bármilyen energiával elő lehet állítani, legyen az napenergia vagy biomassza" - mondta. "Az üzemanyagcellákkal szemben ez a technológia már készen elérhető, viszonylag olcsó és nagy fejlődési lehetőségek rejlenek benne mindenféle különösebb kutatómunka nélkül". Addig is, míg esetlegesen elszaporodnak a gőzmotorokat ellátó egységek, számos egyéb helyről beszerezhető a gőz. Környezetünkben jó néhány gőzkazán található, például az erőművekben, kórházakban, mosodákban és más kisebb ipari egységekben.
Waller elsősorban az üdülőhelyekre szánja járművét, vannak azonban olyan mérnökök is, akik ennél jóval szélesebb piacban gondolkodnak. A kanadai Clean Power Technologies (CPT) a hagyományos gépkocsi motorok hatékonyságának javítása érdekében vizsgálja a gőztárolást. Elvük szerint a motor hőtöbbletét gőz formájában tárolnák egy akkumulátorban, amit utána használhatnak a motor főtengelyének meghajtására vagy kisebb kiegészítők, például a klímaberendezés működtetésére. Mind a BMW, mind a Honda fejleszt gőzrendszereket, amik közvetlenül hasznosítják a motor hőjét a főtengely meghajtásának segítésére. A CPT rendszere annyival több, hogy a gőzakku segítségével a képződött energia a motor leállítása után órákkal később is felhasználható.
A kanadaiak márciusban szerződést kötöttek a hazánkban is működő német tulajdonú Voith Turbóval energia-visszanyerő rendszerek kifejlesztésére teherautók számára. A tavalyi tesztek azt bizonyítják, hogy a technika akár 40 százalékos üzemanyag megtakarítást is eredményezhet. A BMW és a Honda módszere sem marad el nagyban, a brit Loughborough és a Sussex Egyetem kutatóinak tanulmánya szerint a hőtöbblet gőzzé alakítása és közvetlen felhasználása 31 százalékos üzemanyag megtakarítást is eredményezhet.
Waller - aki jelenleg a CPT konzulense is - arra figyelmeztet, hogy a gőz és a jelenlegi belsőégésű motorok összeházasítása monumentális feladat lesz. Ezért is próbálja elfogadtatni a nagy gyártókkal saját gőzjármű koncepcióját, annak tudatábank, hogy nem könnyű felkelteni egy régi koncepció iránt a figyelmet, különösen, hogy először még le kell rombolnia a gőzgépekről kialakult régi képet is. A vasúttal elért sikerei fényében azonban úgy véli, miért ne lenne lehetséges hasonlót vagy akár jobb eredményt elérni az utakon is?