Amint otthonaink fűtésszámlái meredeken emelkednek, sokakban felmerül a kérdés: mi a leginkább energiatakarékos módja annak, hogy melegben legyünk? A Ford mérnökeinek ugyanerre a kérdésre kellett megtalálniuk a választ egy projektben, melynek célkitűzése az elektromos járművek (EV-k) hatótávolságának növelése.
Az elektromos gépkocsik fűtésének alapja most a kabinba meleg levegőt fújó klímarendszer – ugyanakkor helyette az utastér felületeit is fűthetnénk. Itt részben azokról a felületekről van szó, amelyekkel az utasok közvetlenül kapcsolatba kerülnek, részben mindazonáltal azokról, amelyek továbbsugározzák a hőt a gépkocsiban ülők felé.
Az összes megoldás együttes jellemzője, hogy az akkumulátorról működnek, de a mérnökök rájöttek, hogy a felületek melegítése 13 százalékkal kevesebb energiát igényel, mint a szokványos légkondicionálás. Ezzel a megoldással egy jellemző feltöltésből öt százalékkal nagyobb hatótávolság hozható ki, ami egy év alatt már extra kilométerek százait jelentheti.
A Ford mérnökei megtalálták a legjobb megoldást az elektromos gépkocsik hatótávolságának növelésére
„Köztudott, hogy ha hideg időben nyitogatjuk az ajtókat és az ablakokat, a gépjárműben sebesen kevesebb lesz a hőmérséklet. Különösen igaz ez a kézbesítést végző áruszállítókra, amelyekből gyakran száll ki és be a sofőr, mindent összevetve a klímarendszerrel megtermelt hő még gyorsabban elillan, ellenben a fűtött felületek még mindig melegek maradnak,” közölte Markus Espig, a Ford Kutatási és Innovációs Európai Centerének hajtásrendszer-mérnöke. „Az energia-felhasználás mérséklésével nemcsak a hatótávolság növelhető, hanem a költségeken is spórolhatunk, mindemellett maga az autózás is fenntarthatóbbá válik.”
A kutatás az Európai Bizottság Mindennapos Használatra, Értékteremtésre, Hatékonyságra és Hatótávolságra Tökéletesített, Hálózatba Kapcsolható Elektromos Járművek (CEVOLVER) 2018 októbere és 2020 októbere közt futó projektjének keretében zajlott. A projekt célja annak tanulmányozása volt, hogyan kellene megtervezni a modern elektromos gépjárműveket, amellett hogy szoftverfrissítések születhessenek a már létező EV-khez. A fűtéssel kapcsolatos tesztek eredményeit a Ford felhasználta jövőbeli modelljeinek fejlesztéséhez.
A Ford azt tervezi, hogy 2026-ra minden évben 600.000 elektromos gépjárműt forgalmaz Európában, ami hozzájárul másik célkitűzéséhez, vagyis hogy szintén 2026-ra minden évben több mint 2.000.000 EV-t gyártson nemzetközileg.
Hogyan folyt a tesztelés?
A mérnökök felszereltek egy Ford E-Transitot fűtött kartámaszokkal, padlószőnyegekkel, ajtópanelekkel, napellenzőkkel, ugyanakkor egy kormánykerék mögé integrált panellel. A tesztek alatt leképezték egy csomagkézbesítő, egy sajátos termékeket szállító fuvarozó és egy iparos 350 kilométert magába foglaló munkanapját Kölnben és a település környékén. A teszteket szintúgy elvégezték télen és nyári hónapokban, száraz és vizes utakon, tűző napfényben és heves esőzésben, leképezve minden körülményt, amelyekkel a Ford áruszállítók felhasználói szembesülnek.
A kutatás esetén azokat az (időjárási, közlekedési és útviszony) változásokat is figyelembe vették, amelyek hatással lehetnek a jármű hatótávolságára, mert ha ezek az adatok is megjelennek a előrejelezhető futásteljesítmény kiszámításában, akkor sokkal pontosabb valós idejű eredmény születik. A haszonjárművekben ezek az összesített vezetési adatok ‘flotta hatótávolság-előrejelzőként’ használhatók, és segítségükkel előre felmérhető egy adott útvonal energiaigénye.
A Ford mérnökei más technológiákat is teszteltek, amelyekkel tetemes energia- és idő-megtakarítás válik hozzáférhetővé:
- A hőcserélő az elektromos hajtásláncból kinyert hulladékhőt a kabin és/vagy az akkumulátorcsomag fűtésére használja fel
- Az aksi hűtőrendszereképes lehűteni és előmelegíteni az akkumulátorcsomagot
- A gazdaságos útvonaltervezés és agarantált töltés nyújt támogatást a megfelelő útvonal és a töltéshez elengedhetetlen megállók kiszámításában, hogy a felhasználók a lehető legjobban kihasználhassák a jármű hatótávolságát
- Az nagy tudású gyorstöltés már előre lehűti vagy felmelegíti az akkumulátort a következő gyorstöltés előtt
- A hajtáslánc-kondicionálás hozzájárulásával energetikai szempontból ideális hőmérsékleten tarthatók az elektromos hajtáslánc részegységei
A Ford már a CEVOLVER projekt előtt is mélyrehatóan vizsgálta, hogyan csökkenthető az EV-k energiafogyasztása, példának okáért olyan belső világítás igénybevételével, amely hűvösebb vagy melegebb hatást kelt a kabinban. A Ford elektromos autóiban rövidesen újabb energiatakarékos modern műszaki megoldások jelennek ezt követően meg; jó példa erre a modern, tisztán elektromos hajtású Ford E-Transit Custom gőzbefecskendezéses hőszivattyú-rendszere.
A jövőbeli hatótávolság-növelő modern műszaki megoldások fejlesztése mellett a Ford már ma is nagyszámú hasznos megoldást ígér, amelyek hatékonyabbá teszik aktuális elektromos autóinak üzemelését. A Mustang Mach-E és az E-Transit modellek Előre Ütemezett Kondicionálása révén távirányítással, már az indulás előtti feltöltés ideje alatt is bekapcsolható a kabin és az áramforrás előzetes felfűtése vagy lehűtése. A jármű a külső hőmérséklet adatai alapján felméri, mennyi energia létfontosságú ahhoz, hogy a tulajdonos által előre megadott indulási időre minden megfelelő hőmérsékletű legyen. A Ford számításai alapján 0 Celsius külső hőmérséklet mellett egy félig megterhelt E-Transit hatótávolságának 75 százaléka hasznosítható ki, ha a járművet előmelegítik; enélkül viszont ugyanez az érték csak 66 százalék lesz. A Ford elektromos autóiban változatos megoldású üzemmód is kiválasztható, amelyekkel csökkenthető az energia-felhasználás – és ezáltal növelhető a hatótávolság –, továbbá mindazonáltal ezek a járművek a fékezés energiáját is képesek visszanyerni.