Diesel, prąd a nawet wodór. MAN zdradził nam swoje tajemnice

12 lipca 2024

Dekarbonizacja to nie tylko napęd elektryczny. Podczas testów w Alpach mieliśmy okazję zobaczyć i sprawdzić na drodze samochody ciężarowe MAN ze wszystkimi dostępnymi rodzajami napędów, jakie już trafiły i niebawem trafią do seryjnej produkcji. Był Diesel, prąd i prototypowy wodór.

Na konferencji poprzedzającej targi IAA Transportation 2024MAN, po raz pierwszy zaprezentował całą gamę napędów do pojazdów ciężarowych. Były samochody ciężarowe z silnikami wysokoprężnymi, pojazdy napędzane wodorem no i elektryczne ciągniki siodłowe.

Nie zabrakło także najnowszego i zarazem najmniejszego auta dostawczego w gamie. Produkowany w Polskiej fabryce w Białężycach MAN TGX, na tej samej linii, co Volkswagen Crafter, w wersji po modernizacji ma, co prawda pod maską ten sam silnik wysokoprężny, ale wyposażony jest w wiele nowych systemów wspierających jazdę, nowy ekran, wielofunkcyjną kierownicę a w wersji z automatyczną skrzynią biegów dźwignią schowaną za kierownicę. Auto ma też nowe homologacje ciężarowe i przeprojektowano kabinę. Efekt? MAN TGX jeszcze nigdy nie był tak osobowy, jak teraz. Elektryk? Choć Volkswagen wycofał się z elektryfikacji tego modelu, MAN pracuje nad własną wersją zeroemisyjnego napędu do tego samochodu.

Po co aż trzy rodzaje napędów w samochodach ciężarowych? Jak przekonują przedstawiciele MAN, każdy z nich sprawdzi się w innych warunkach. Bo na dekarbonizację trzeba patrzeć bardzo szeroko i przez pryzmat potrzeb klientów.

Potrzeba uniwersalności

Diesel dzisiaj nadal jest najbardziej uniwersalnym napędem, szczególnie na długich dystansach. Właśnie dlatego MAN do serii TGX wprowadził nowy silnik D3066 stworzony wspólnie ze Scanią. Jest on o blisko 4 proc. oszczędniejszy od poprzednika, spełnia nowe normy, sprzężony jest wyłącznie z automatyczną 14-biegową skrzynią TipTronic i pozwala obniżyć koszty eksploatacji.

Taki silnik gwarantuje praktycznie nieograniczony zasięg, ale w porównaniu z napędem elektrycznym jest dość drogi. Mimo stosunkowo niskich kosztów zakupu i ograniczonego spalania spore koszty generuje eksploatacja, serwis i paliwo. Poza tym napęd wysokoprężny jest mocno emisyjny, co dodatkowo podnosi koszty obsługi.

Prąd znacznie tańszy

Kompromis to prąd. Niestety to nadal technologia droga w zakupie i z ograniczonym zasięgiem. Choć później koszty eksploatacji są znacznie niższe. Paliwo, czyli prąd jest przynajmniej 2-3 razy tańszy, odpadają także koszty serwisu. Wyzwaniem jest za to infrastruktura a raczej jej brak, choć MAN wspólnie z E.ON zbuduje publiczną sieć ładowania elektrycznych ciężarówek. Więcej o tym pisaliśmy TUTAJ.

Właśnie, dlatego zasięg transportu ciężkiego w wydaniu elektrycznym jest mocno ograniczony i sprawdzić się on może w zupełnie innych miejscach. Gdzie? Wszędzie tam, gdzie samochód porusza się na krótszych dystansach i ma czas na ładowanie np. przy załadunku.

Ewolucja

A co z wodorem? Być może to przyszłość branży, ale dla MAN-a to jednak teraźniejszość, bo ciężarówka hTGX już jest i trafiła do seryjnej produkcji. Owszem w krótkich seriach, ale można ją kupić.

Technologia jest obiecująca, tym bardziej że MAN wykorzystuje w niej nie ogniwa paliwowe a silnik spalinowy. Dokładnie wysokoprężny, ten sam, który wykorzystywany jest do spalania oleju napędowego. Dlaczego? Bo jak się dowiedziałem od inżynierów to znacznie tańsze i prostsze rozwiązanie. Trudno się dziwić, wystarczyło przeprojektować ok. 20 proc. części, głównie w głowicy i układzie paliwowym, zmienić turbosprężarkę i kilka drobiazgów. Skrzynia biegów jest ta sama, układ chłodzenia ten sam, ba nawet rama samochodu jest dokładnie taka sama z wyjątkiem dodatkowego mocowania na zbiorniki paliwa. Cztery wielkie cygara ustawione w pionie za kabiną w sumie mogą pomieścić 56 kg wodoru pod olbrzymim ciśnieniem 700 barów.

Tak zmodyfikowany silnik potrafi spalać wodór. 9 kg na setkę. To sporo, bo w porównaniu z tradycyjnym olejem napędowym przejechanie 100 km to koszt ok. 630 zł (1 kg wodoru kosztuje ok 70 zł) a nie 165 zł. No, ale jak ktoś ma wodoru pod dostatkiem?

Na wodór

Jest jeszcze jedna ważna zaleta takiego wodorowego napędu. Jak tłumaczy mi Peter Albrecht, starszy inżynier silnik spalinowy jest znacznie mniej wysilony. Z 16 litrów wyciśnięto zaledwie 500 KM, to mniej niż przy oleju napędowym. Nie ma potrzeby większej mocy, bo moment i tak jest wystarczający wysoki. A dzięki niewielkiej stosunkowo liczbie modyfikacji (ten sam układ chłodzenia) auto może powstawać na tej samej linii produkcyjnej.

To z resztą specjalność systemu produkcji marki MAN. Elektryczny TGX, czyli eTGX ma, co prawda przeprojektowaną ramę, ale dzięki modułowej konstrukcji baterii, których w zależności od potrzeb może być nawet 7 pakietów (każdy po ok. 80 kWh), również powstaje na tej samej linii produkcyjnej. A to znacznie zmniejsza koszty.

Takie wysokoprężne podejście do wodoru to jak się dowiedziałem ewolucja napędu i nikt nie wyklucza w przyszłości przejścia na ogniwa paliwowe. To jednak będzie rewolucja, nad którą MAN cały czas pracuje. A dzięki rewolucji i napędowi wodorowemu, który MAN zaprezentował, jako pierwszy, udało się stworzyć bezemisyjny napęd z wykorzystaniem spalinowych klocków.

Lekko i cicho

Banałem jest powiedzieć, że elektryczny eTGX jeździ bezszelestnie. Ale jest coś niesamowitego w tym, jak sprawnie elektryczny silnik umieszczony centralnie w ramie porusza 42 tonowy zestaw. Reakcje na gaz są natychmiastowe, przyspieszenie piorunujące i gdyby nie wielkie ekrany zamiast tradycyjnych lusterek, szybko bym zapomniał, że ciągnę za sobą olbrzymią masę. Rekuperacja dodatkowo pozwala odzyskiwać sporo energii.

W zależności od ustawienia poziomu może działać jak retarder. Masz poczucie, że nic z energii nie marnujesz. Zużycie? Średnie, jakie widzę na wyświetlaczu to ok. 100 kWh na setkę. Chwilowe zużycie jest znacznie mniej optymistyczne i bardziej realne. Momentami to nawet 130 kWh, ale to i tak nieźle. Przy największym zestawie baterii o pojemności ok. 800 kWh pozwala to na pokonanie nawet 800 km. Nie chce mi się w to wierzyć. I dobrze, bo zasięg takiego elektryka szacowany jest na ok. 500 km z dużą gwiazdką.

Bo wszystko zależy od obciążenia, rodzaju drogi i prędkości. No i stylu jazdy. Choć przy włączonych wszystkich systemach asystujących, jakie zleźć można na pokładzie, rola kierowcy ograniczona jest w zasadzie do minimum.
Ładowanie? Standard to MCS o mocy do 750 kW. Ale w nieco ponad godzinę naładować się baterii do pełna nie da. Bo krzywa ładowania nie jest prosta.

Zeroemisyny diesel

Tradycyjny napęd wysokoprężny daje znacznie większą swobodę i zasięg. Nowy silnik D30 to wspólne dzieło inżynierów Scanii i MAN. Jest bardziej oszczędny i wydany. Zoptymalizowany pod kątem wydajności układ napędowy Power Lion jest o 3,7 proc. oszczędniejszy i ma niższą emisję CO2.

Czymże jest 3,7 proc. oszczędności w porównaniu z zeroemisyjnością? A właśnie taki napęd ma wodorowy hTGX. Jedynie cztery olbrzymie zbiorniki za kabiną zdradzają, że coś z tym samochodem jest nie tak. Pod maską tradycyjny silnik wysokoprężny, ale tutaj spalający wodór. Już sam dźwięk silnika jest niesamowity. Basowy i nieco dudniący. Dynamika? Mimo nominalnie niższej mocy, niż w przypadku napędu wysokoprężnego na olej napędowy porównywalna.

Długa droga do zeroemisyjności

Chociaż przejście na transport towarowy wolny od CO2 jest owiązane z różnymi technologiami napędowymi, główny nacisk kładziemy na elektromobilność jako podstawową technologię napędową. Silnik spalinowy na wodór może być przydatnym dodatkiem do specjalnych zastosowań, podobnie jak napęd na ogniwa paliwowe, który jest obecnie nadal w fazie rozwoju. Ponadto ważną rolę podczas całej transformacji będzie odgrywał napęd wysokoprężny, dopóki nie zostanie on całkowicie zastąpiony.

Właśnie, dlatego, dzięki naszemu nowemu silnikowi D30, stał się on znacznie bardziej wydajny, ekonomiczny i emituje mniej CO2. Bazuje on na wspólnej platformie silnikowej TRATON GROUP i jest namacalnym rezultatem intensywnej współpracy między naszymi działami rozwoju. W przyszłości będziemy produkować na tej samej linii produkcyjnej samochody ciężarowe z silnikiem spalinowym i elektrycznym, aby móc elastycznie reagować na zmianę popytu w kierunku elektrycznych samochodów ciężarowych. Jednak, aby rewolucja napędowa zakończyła się sukcesem, rozbudowa infrastruktury ładowania musi być absolutnym priorytetem dla polityków, operatorów infrastruktury i producentów - mówi Alexander Vlaskamp, dyrektor generalny MAN Truck & Bus.

Bezpieczniej

Oprócz technologii dekarbonizacji, jazdy testowe w Alpach koncentrowały się na nowych systemach wspomagania. Od początku 2024 roku MAN wyposaża swoje ciężarówki w systemy wykrywania pieszych i rowerzystów, trzecią generację zaawansowanego systemu hamowania awaryjnego (EBA) oraz w asystenta skrętu, w celu ochrony najbardziej narażonych użytkowników dróg. Samochody zdały egzamin.

Podczas prób na zamkniętym torze testowym żaden z manekinów nie ucierpiał.