Αποστολή στην Αμερική - Τα "καθαρά" οχήματα της GM
Hi-tech, αλλά συνάμα «γήινο» το εσωτερικό του Sequel, για ένα όχημα που μας δείχνει πώς θα μοιάζει το αυτοκίνητο του αύριο.
Xάρη στην κατά 25% βελτιωμένη απόδοση των ενεργειακών κυψελών του Sequel, η αυτονομία του (που αγγίζει τα 500 χλμ.) και οι επιδόσεις του στο δρόμο δεν έχουν τίποτα να ζηλέψουν από ένα συμβατικό αυτοκίνητο.
Tο Sequel βασίζεται σ’ ένα πλαίσιο τύπου... skate board, πάχους 28 εκ. Tο αμάξωμα είναι αλουμινένιο, ενώ όλα τα χειριστήρια του οδηγού είναι «by-wire», δηλαδή δε συνδέονται μηχανικά με τα επιμέρους συστήματα του αυτοκινήτου. H τεχνολογία των ενεργειακών κυψελών, στην οποία βασίζεται το Sequel, πρακτικά βασίζεται σε μια αντίστροφη διαδικασία από εκείνη της ηλεκτρόλυσης. Στην προκειμένη περίπτωση, το αποθηκευμένο υδρογόνο, μόλις έρθει σε επαφή με το οξυγόνο του ατμοσφαιρικού αέρα, παράγει ρεύμα, με το οποίο τροφοδοτούνται οι ηλεκτροκινητήρες του αυτοκινήτου.
O Λάρι Mπερνς, αντιπρόεδρος της GM στον τομέα έρευνας κι εξέλιξης, παρουσιάζει το «σασί» του Sequel, πάνω στο οποίο βρίσκονται όλα τα μηχανικά του μέρη. Προφανώς, σε ένα τέτοιο πλαίσιο μπορούν με μεγάλη ευκολία να προσαρμοστούν ποικίλα αμαξώματα, αφού δεν υπάρχουν μηχανικές συνδέσεις για το τιμόνι, τα πεντάλ «γκαζιού», φρένων κτλ.
To υβριδικό Opel Astra είναι ένα πρωτότυπο βασισμένο στο αμάξωμα του GTC. Συνδυάζοντας την υβριδική τεχνολογία με τη χαμηλή κατανάλωση ενός πετρελαιοκινητήρα, το Astra Diesel Hybrid χρειάζεται λιγότερα από 4 λίτρα για κάθε 100 χλμ.
Tη θέση του στροφομέτρου έχουν πάρει μια σειρά από ενδείξεις που πληροφορούν τον οδηγό για την κατάσταση λειτουργίας του αυτοκινήτου.
Kάτω από το καπό του υβριδικού Astra φιλοξενείται ένας πετρελαιοκινητήρας 1,7 λίτρων με απόδοση 125 ίππους και δύο ηλεκτροκινητήρες 30 και 40 kW.
Oι μπαταρίες του υβριδικού Astra «βολεύτηκαν» στο χώρο της ρεζέρβας.
Xρειάζεται μια πιο προσεκτική ματιά για να εντοπίσεις τις διαφορές με ένα κανονικό Astra παραγωγής
Tο πρωτότυπο GMC Graphyte διαθέτει επίσης το «Yβριδικό Σύστημα 2 Σταδίων» της εταιρείας.
Tο «Yβριδικό Σύστημα 2 Σταδίων» της GM προσαρμόζεται εύκολα σε κάθε τύπο αυτοκινήτου και διαθέτει περίπου το μέγεθος ενός αυτόματου κιβωτίου.
Στο «Yβριδικό Σύστημα 2 Σταδίων» δύο ηλεκτρονικά ελεγχόμενα ηλεκτρικά μοτέρ επενεργούν σε μια σειρά πλανητικών γραναζιών, δημιουργώντας ένα σύστημα μετάδοσης με άπειρες σχέσεις.
O Pικ Bάγκονερ από τη GM και ο Nτίτερ Zέτσε, εκ μέρους της DaimlerChrysler, από την πρόσφατη συμφωνία συνεργασίας των δύο κολοσσών στον τομέα της υβριδικής τεχνολογίας.
Oι μπαταρίες στο υβριδικό Silverado φιλοξενούνται κάτω από το κάθισμα των πίσω επιβατών.
Oδηγώντας το υβριδικό Silverado, καταλαβαίνεις πως κάτι... τρέχει, μόλις αφήσεις το πεντάλ του γκαζιού και αντιληφθείς τον κινητήρα που σβήνει και επανέρχεται στη ζωή μόλις χρειαστεί και πάλι να επιταχύνεις.
Tο υβριδικό λεωφορείο της Allison χρησιμοποιεί το «Yβριδικό Σύστημα 2 Σταδίων» της GM.
ΤΑ «ΚΑΘΑΡΑ» ΟΧΗΜΑΤΑ ΤΗΣ GM
Στόχος: μηδενικοί ρύποι
Ταξιδεύουμε στην Αμερική, για να διαπιστώσουμε από πρώτο χέρι πώς η μεγαλύτερη αυτοκινητοβιομηχανία του κόσμου σκοπεύει να υλοποιήσει το στόχο για την παραγωγή ενός αυτοκινήτου μηδενικών ρύπων.
Κείμενο: Μιχάλης Σταυρόπουλος
Φωτογραφίες: GM, Μ.Σ.
ΜΕ το πετρέλαιο να καλύπτει σήμερα το 37% των ενεργειακών αναγκών του πλανήτη και τα αποθέματά του να επαρκούν για περίπου τριάντα χρόνια ακόμα, είναι προφανές ότι πρέπει από τώρα να προετοιμαζόμαστε για την «επόμενη μέρα». Σύμφωνα με μια σειρά από μελέτες, το 2050 το 50% των ενεργειακών μας αναγκών θα μπορεί να ικανοποιείται από ανανεώσιμες πηγές, οι οποίες μέχρι το 2100 θα είναι σε θέση να καλύπτουν το σύνολο της ζήτησης σε ενέργεια αυτού του πλανήτη.
Φυσικά, ο τομέας των μεταφορών θα πρέπει να αναζητήσει μια αντίστοιχα ευέλικτη και πρακτικά εφαρμόσιμη λύση, ώστε η μετάβαση στην μεταπετρελαϊκή φάση να μη φέρει σοβαρές οικονομικές ή κοινωνικές επιπτώσεις. Και, βέβαια, η αυτοκινητοβιομηχανία, εδώ και πολλά χρόνια, επενδύει τεράστια ποσά για την έρευνα προς αυτήν την κατεύθυνση. Και δεν είναι τόσο το θέμα των αποθεμάτων του πετρελαίου που οδηγεί την αυτοκινητοβιομηχανία στην αναζήτηση εναλλακτικών λύσεων, όσο το περιβαλλοντικό ζήτημα, που είναι πολύ πιο πιεστικό, ιδίως μετά την εφαρμογή του Πρωτοκόλλου του Κιότο.
Bέβαια, οι λύσεις και το χρονοδιάγραμμα υλοποίησής τους διαφέρουν από κατασκευαστή σε κατασκευαστή. Για παράδειγμα, η Toyota έχει πέσει «με τα μούτρα» στην υβριδική τεχνολογία, την οποία θεωρεί το ενδιάμεσο στάδιο μέχρι την υιοθέτηση του υδρογόνου ως της μελλοντικής πηγής ενέργειας των αυτοκινήτων, τη στιγμή που οι Ευρωπαίοι κατασκευαστές θεωρούν ότι οι σύγχρονοι πετρελαιοκινητήρες επιτυγχάνουν το ίδιο αποτέλεσμα σε επίπεδο κατανάλωσης και ρύπανσης.
Τι γίνεται, όμως, στην Αμερική, που, παρ’ ότι ευθύνεται για το... 25% της παγκόσμιας ρύπανσης, δεν έχει υπογράψει το Πρωτόκολλο του Κιότο, γιατί κάτι τέτοιο, σύμφωνα με εκτιμήσεις, θα είχε ως συνέπεια την απώλεια 4,9 εκατομμυρίων θέσεων στην αμερικανική βιομηχανία, με ένα μεγάλο μέρος από αυτές να αφορά, φυσικά, την αυτοκινητοβιομηχανία;
Όπως Αμερική...
Ταξιδέψαμε στην Αμερική, για να δούμε πώς αντιμετωπίζει το θέμα η General Motors, ο μεγαλύτερος από τους «Big Three» του Ντιτρόιτ, αλλά και ο μεγαλύτερος κατασκευαστής του κόσμου.
Πριν μιλήσουμε, όμως, για τις νέες τεχνολογίες που θα υιοθετηθούν στα αυτοκίνητα, ας ρίξουμε μια ματιά σε κάποιους αριθμούς που μπορούν να μας βοηθήσουν να συνειδητοποιήσουμε το μέγεθος του προβλήματος: αυτήν τη στιγμή, πάνω στον πλανήτη κατοικούν 6,4 δισ. άνθρωποι, που αναμένεται το 2020 να φτάσουν τα 7,5 δισ. Στην ίδια περίοδο, το ποσοστό των ιδιοκτητών αυτοκινήτου αναμένεται να αυξηθεί από το 12% στο 15%. Αυτό σημαίνει ότι, από 775 εκατ. αυτοκίνητα που κυκλοφορούν σήμερα στους δρόμους, μέσα στα επόμενα δεκαπέντε χρόνια θα φτάσουν τα 1,1 δισ.!
Μπορεί η ιστορία του αυτοκινήτου να χτίστηκε όλα αυτά τα χρόνια πάνω στους κινητήρες εσωτερικής καύσης, όμως η GM θεωρεί ότι το μέλλον βρίσκεται στην τεχνολογία των ενεργειακών κυψέλων, που θα κάνει εφικτή την κατασκευή οχημάτων μηδενικών ρύπων, τα οποία δε θα φέρουν συμβιβασμούς στην ιδέα της αυτοκίνησης.
Η GM έχει θέσει ως στόχο το 2010 για την έναρξη της παραγωγής αυτοκινήτων με ενεργειακές κυψέλες. Η χρονική αυτή δέσμευση δεν έχει κάποια άλλη αξία, πέρα από τη δημιουργία πίεσης στους ίδιους τους μηχανισμούς της εταιρείας, ώστε να εξαντληθεί κάθε διαθέσιμο χρονικό περιθώριο και να επιταχυνθεί η διαδικασία εξέλιξης. Βέβαια, υπάρχουν κάποια σημαντικά αντικειμενικά προβλήματα που θα πρέπει να επιλυθούν, όπως είναι η δραστική μείωση του κόστους των ενεργειακών κυψελών, αλλά και η δημιουργία της σχετικής υποδομής στα πρατήρια, για τη διάθεση του υδρογόνου, αλλιώς δεν μπορεί να γίνεται οποιαδήποτε κουβέντα για εμπορική διάθεση τέτοιων οχημάτων.
Μέχρι τα αυτοκίνητα με ενεργειακές κυψέλες να γίνουν πραγματικότητα, η GM θεωρεί ότι η υβριδική τεχνολογία θα αποτελέσει το ενδιάμεσο μεταβατικό στάδιο.
Έστω και με μια σημαντική καθυστέρηση σε σχέση με τον Ιάπωνα leader στη σχετική τεχνολογία, η GM προχωρά στην υιοθέτηση των υβριδικών συστημάτων, όχι σε κάποιο μοντέλο σχετικά ευρείας παραγωγής, αλλά κατά κύριο λόγο σε ορισμένα βενζινοβόρα οχήματα, όπου τα οφέλη από τον περιορισμό της κατανάλωσης θα είναι πολλαπλάσια.
Μέχρι το 2008, η GM σκοπεύει να βάλει στην παραγωγή δώδεκα υβριδικά μοντέλα, βασισμένα σε τρεις διαφορετικές τεχνολογίες.
Μια από αυτές είναι εκείνη που υιοθετείται στα Chevrolet Silverado / GMC Sierra. Τα συγκεκριμένα αυτοκίνητα κατατάσσονται στην κατηγορία των «mild hybrid», όπου η «ήπια» μορφή συνίσταται στο χαρακτήρα του συστήματος, το οποίο, για να το πούμε απλοϊκά, δεν είναι μισό ηλεκτρικό και μισό βενζινοκίνητο, όπως σε ένα Prius. Εδώ, ο ηλεκτροκινητήρας δεν υπάρχει για να κινεί το αυτοκίνητο στις χαμηλές ταχύτητες ή να συνεπικουρεί το βενζινοκινητήρα στη φάση της επιτάχυνσης. Στο pick up αυτό, που είχαμε την ευκαιρία να οδηγήσουμε στους παγωμένους δρόμους του Ντιτρόιτ, το ηλεκτρικό μοτέρ είναι τοποθετημένο ανάμεσα στον κινητήρα και το (τροποποιημένο για την περίσταση) σύστημα μετάδοσης και εκτελεί απλώς τα χρέη της μίζας και του εναλλάκτη. H εξοικονόμηση καυσίμων επιτυγχάνεται καθώς ο κινητήρας του αυτοκινήτου σβήνει αυτόματα κατά την επιβράδυνση. Στη συγκεκριμένη φάση, το ηλεκτρικό μοτέρ λειτουργεί ως γεννήτρια, φορτίζοντας τη συστοιχία των 42βολτων μπαταριών, που εδράζονται κάτω από το πίσω κάθισμα.
Μόλις ο οδηγός πατήσει το πεντάλ του γκαζιού, ο ηλεκτρικός κινητήρας φροντίζει για την άμεση (και αθόρυβη) εκκίνηση του V8 των 5.300 κ.εκ. Για τον περιορισμό των απωλειών, ο μετατροπέας ροπής κλειδώνει κατά την κίνηση του αυτοκινήτου, με το ηλεκτρικό μοτέρ να συμβάλλει επίσης στην εξομάλυνση των αλλαγών των ταχυτήτων, η προοδευτικότητα των οποίων, όπως κι εμείς διαπιστώσαμε στη σύντομη επαφή που είχαμε με το αυτοκίνητο, δε διαφέρουν από εκείνες ενός κανονικού αυτόματου κιβώτιου. Ενδιαφέρον, επίσης, για ένα αυτοκίνητο της συγκεκριμένης κατηγορίας, που προορίζεται κυρίως σε επαγγελματίες, είναι η παροχή εναλλασσόμενου ρεύματος (τόσο στην καμπίνα όσο και στην καρότσα) 120V - που είναι και η τάση λειτουργίας των αμερικανικών ηλεκτρικών συσκευών.
Μπορεί η περιγραφή του συστήματος να μη φαντάζει εξωτική, καταφέρνει όμως (παρά τα περίπου 130 κιλά επιπλέον που προσθέτει στο βάρος του αμαξώματος) να βελτιώνει την κατανάλωση κατά 10%, γεγονός πολύ σημαντικό για ένα τόσο βενζινοβόρο όχημα.
Πέρα από την «ήπια» υβριδική τεχνολογία, η GM σκοπεύει για το 2006 να βάλει σε παραγωγή μια «πλήρως» υβριδική παραλλαγή του Saturn Vue και, για την επόμενη χρονιά, του Chevy Malibu.
Η ευρωπαϊκή πρόκληση
Ας αφήσουμε, όμως, την Αμερική κι ας ρίξουμε μια ματιά στο τι ετοιμάζει η GM για αυτήν την πλευρά του Ατλαντικού. Σίγουρα, η Ευρώπη δεν μπορεί να συγκριθεί με τις ΗΠΑ στον τομέα της σπατάλης των καυσίμων. Τα οχήματα που κυκλοφορούν στους ευρωπαϊκούς δρόμους είναι συγκλονιστικά μικρότερα σε διαστάσεις και, φυσικά, πολύ πιο οικονομικά στην κατανάλωση. Το γεγονός αυτό, από μόνο του, αποτελεί μια αντικειμενική δυσκολία στην προσπάθεια για περαιτέρω εξοικονόμηση καυσίμων, δεδομένης και της εξάπλωσης της πετρελαιοκίνησης.
Τι θα μπορούσε, λοιπόν, να είναι πιο οικονομικό από ένα πετρελαιοκίνητο χάτσμπακ; Μα, ένα υβριδικό πετρελαιοκίνητο χάτσμπακ! Το κόνσεπτ αυτό παρουσιάστηκε στην πρόσφατη έκθεση του Ντιτρόιτ, υπό τη μορφή ενός πρωτότυπου Opel Astra. Το αυτοκίνητο βασίζεται σε ένα GTC παραγωγής και κατασκευάστηκε στο ευρωπαϊκό τεχνικό κέντρο εξέλιξης της GM, στο Ρισελσχάιμ.
Το κινητήριο σύνολο εξελίχθηκε από κοινού με την DaimlerChrysler, στο πλαίσιο της συνεργασίας τους στην υβριδική τεχνολογία, και βασίζεται σε πατενταρισμένη από την GM τεχνολογία «2 Σταδίων». Στην προκειμένη περίπτωση, η... άσκηση ήταν πώς αυτό το σύστημα θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε ένα αυτοκίνητο μικρών διαστάσεων, χωρίς συμβιβασμούς στην άνεση των επιβατών. Οι μπαταρίες, που εξελίχθηκαν από τη Varta, τοποθετήθηκαν στο πορτ μπαγκάζ, καταλαμβάνοντας μόνο το χώρο της ρεζέρβας.
Το Astra Diesel Hybrid κινείται από τον πετρελαιοκινητήρα CDTI 1.7, που αποδίδει 125 ίππους, και δύο ηλεκτροκινητήρες 30 και 40 kW. Ανάλογα με τις οδηγικές συνθήκες, οι ηλεκτροκινητήρες συνεργάζονται με τον πετρελαιοκινητήρα για την απρόσκοπτη επιτάχυνση του αυτοκινήτου ή -στις χαμηλές ταχύτητες- λειτουργούν μόνο εκείνοι. Έτσι, το υβριδικό Astra επιταχύνει από στάση στα 100 χλμ./ώρα σε λιγότερο από 8,0 δλ., με την κατανάλωσή του να βρίσκεται κάτω από... 4 λίτρα/100 χλμ., δηλαδή 25% χαμηλότερα από ανάλογα πετρελαιοκίνητα μοντέλα.
Σε δύο στάδια
Ουσιαστικά, η επόμενη γενιά υβριδικών αυτοκινήτων της GM, αλλά και της DaimlerChrysler, θα βασιστεί στο «Υβριδικό Σύστημα 2 Σταδίων». Το σύστημα αυτό μπορεί να προσαρμοστεί σε οποιουδήποτε μεγέθους όχημα, όντας σε θέση να συνεργαστεί τόσο με ένα βενζινοκινητήρα όσο και με έναν κινητήρα ντίζελ και να τοποθετηθεί σε προσθιοκίνητα ή πισωκίνητα αυτοκίνητα. Δύο ηλεκτρικά μοτέρ επενεργούν σε μια σειρά από γρανάζια, δημιουργώντας έναν άπειρο συνδυασμό σχέσεων, ενώ το όλο σύστημα καταλαμβάνει περίπου το χώρο ενός συμβατικού κιβωτίου ταχυτήτων. Το «Υβριδικό Σύστημα 2 Σταδίων» θα βρει εφαρμογή σε αυτοκίνητο παραγωγής το 2007 στα δημοφιλή full size SUV -όπως αποκαλούνται στην Αμερική- Chevrolet Tahoe και GMC Yukon, όπως επίσης και στο Durango της Dodge. Αλλά και η Mercedes πρόκειται να υιοθετήσει το συγκεκριμένο σύστημα σε ορισμένα μοντέλα της. Αυτή η ευελιξία του συστήματος να προσαρμόζεται εύκολα σε κάθε τύπο και μέγεθος αυτοκινήτου αναμένεται ότι θα δώσει ώθηση στην ευρύτερη υιοθέτηση της υβριδικής τεχνολογίας. Στην ουσία, αποτελεί μια μίξη ενός υβριδικού συστήματος κι ενός αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων, χρησιμοποιεί μικρού μεγέθους, αλλά ισχυρά ηλεκτρικά μοτέρ και λειτουργεί σαν ένα σύστημα συνεχώς μεταβαλλόμενων σχέσεων. Χάρη σε ένα συνδυασμό γραναζιών, το «Υβριδικό Σύστημα 2 Σταδίων» επιμερίζει το έργο του σε δύο στάδια, ανάλογα με τις οδικές συνθήκες: για κίνηση σε χαμηλές ταχύτητες ή για τον αυτοκινητόδρομο. Το πέρασμα από τη μια φάση στην άλλη πραγματοποιείται πολύ προοδευτικά, εξασφαλίζοντας ιδιαίτερα ομαλή επιτάχυνση. Φυσικά, το βασικό του πλεονέκτημα είναι η εξοικονόμηση καυσίμων, που υπολογίζεται σε ένα 25%!
Ακριβώς αυτήν τη διάταξη διαθέτει και το GMC Graphyte, ένα τετρακίνητο πρωτότυπο SUV που δημιουργήθηκε στο βρετανικό σχεδιαστικό κέντρο της GM, στο Κόβεντρι, και παρουσιάστηκε στη φετινή έκθεση του Ντιτρόιτ, αλλά και το υβριδικό αστικό λεωφορείο της Allison.
Το λεωφορείο αυτό, που είχαμε την ευκαιρία να οδηγήσουμε μέσα στο πεδίο δοκιμών της GM, επιτυγχάνει βελτίωση της κατανάλωσης έως... 60%, επιταχύνει προοδευτικά, αλλά και άμεσα, όπως ένα τρόλεϊ, ενώ είναι απίστευτα εύκολο στην οδήγηση. Ήδη κυκλοφορεί σε δεκαοκτώ πόλεις στην Αμερική, προβλέπεται να διατεθεί και στην Κίνα μέχρι το τέλος του χρόνου, ενώ σκέφτονται επίσης να το βάλουν σε κυκλοφορία σε Αγγλία και Γαλλία.
Η επόμενη μέρα
Όπως ήδη αναφέραμε, το μέλλον ανήκει στις ενεργειακές κυψέλες και προς την κατεύθυνση αυτή η έρευνα συνεχίζεται με αμείωτους ρυθμούς. Έτσι, μετά το πρωτότυπο Hy-wire, η GM παρουσίασε τον Ιανουάριο το Sequel, ένα... μετα-SUV που διαθέτει κατά 25% πιο αποδοτικές ενεργειακές κυψέλες, οι οποίες του εξασφαλίζουν αυτονομία 480 χλμ. και επιτάχυνση για τα 0-100 χλμ./ώρα κάτω από 10 δλ. Kαι όλα αυτά, με την «εξάτμισή» του να βγάζει μόνο... νερό. Όπως υπερήφανα ανέφεραν οι κατασκευαστές του Sequel, «για πρώτη φορά ένα αυτοκίνητο με ενεργειακές κυψέλες μπορεί να καλύψει τις ανάγκες ενός σύγχρονου αγοραστή στον τομέα των επιδόσεων και της εμβέλειας». Και αν το βελτιωμένο λογισμικό στα «by-wire» χειριστήρια (τιμόνι, «γκάζι», φρένο) του αυτοκινήτου τού εξασφαλίζουν μια ακόμα πιο ρεαλιστική αίσθηση, ίσως το μόνο που απομένει, ώστε το καθαρό υπερόχημα του αύριο να μη διαθέτει μια αποστειρωμένη αίσθηση, είναι το ηχοσύστημά του να μπορεί να φέρνει μέσα στην καμπίνα των επιβατών λίγη από τη μαγεία ενός αμερικανικού V8..._ Μ. Σ.