Autotekniikka paranee / Vihreä Lanka 12.2.1998

 Hybridistä lämpöakkuun; Autotekniikka paranee

"YMPÄRISTÖVAATIMUKSISTA selvitään", sitä vakuutti muun muassa Autontuojat ry:n puheenjohtaja Jan-Martin Börman liikenteen energiaseminaarissa viime lokakuun alussa. Vihreä Lanka selvitti, mitkä ovat alan tuntijoiden käsitykset suurimmista, tuloillaan olevista autoalan ympäristökeksinnöistä.
   Valtion teknillisen tutkimukeskuksen tutkija Juhani Laurikko veikkaa, että se kova juttu tulevat olemaan hybridit. Sillä tarkoitetaan autoa, jossa on kaksi voimanlähdettä.
   Se toinen moottori on yleensä sähkömoottori, mutta toiseksi on monia vaihtoehtoja: tavallinen bensamoottori, kaasu- tai dieselmoottori tai polttokenno, joka käyttää bensaa, kaasua tai vetyä – tosin Laurikko itse ei oikein usko vetyyn.
   Maailman ensimmäinen sarjatuotantoon saatu hybridiauto on Toyota Prius, joka esiteltiin viime joulukuussa. Jos Toyota tuo Priusin markkinoille samassa järjestyksessä kuin muutkin paljon uutuuksia sisältävät mallit, sitä koeajetaan Japanissa ensin 2–3 vuotta, minkä jälkeen se tuodaan Eurooppaan – ja Suomen kautta.
   Priusin pyöriä pyörittävät tavanomainen bensamoottori ja sähkömoottorit. Bensamoottori pyörittää myös sähkögeneraattoria, josta sähköä ohjataan sekä moottoreihin että akkuihin. Koko hoitoa ohjaa tietokone, joka esimerkiksi sammuttaa moottorin silloin kuin tahtoo asiaa erityisemmin kuljettajalta tiedustelematta.
   Priusin bensankulutus on jokseenkin puolet vastaavasta, tavanomaisesta menopelistä.

Katalysaattorikin
on vasta tulossa

Tampereen teknillisen korkeakoulun tutkija Kari Korpela yllättää sanomalla ensimmäiseksi katalysaattorin: vaikka vempele onkin ja autotehtaiden arkea, esimerkiksi Suomen autoista vasta 40 prosentissa on katalysaattori.
   Toiseksi Korpela mainitsee lämpöakun. Se on eräänlainen termospullo, joka pitää moottorin jäähdytysveden kuumana sen ajan kun auto on sammutettu. Kun autolla sitten lähdetään liikkeelle, moottori lämpenee nopeasti ja kylmäkäynnistyksen päästöt pienevät – esimerkiksi erään brittitutkimuksen mukaan kymmeniä prosentteja.
   Lämpöakku auttaa aina alle 20 asteen lämpötilassa, niin että sitä tarvitaan muuallakin kuin pohjoisessa. Se on kuitenkin aika iso. Tehtaiden pitäisikin vähintään varata sille oma paikka konepellin alle.
   Laurikkokin antaa pisteitä lämpöakulle, mutta sanoo, että kylmäkäynnistyksen päästöjen vähentämiseksi selvitetään myös muita systeemejä.

Saab pani
pytyt liikkeeseen

Myös tuotesuunnittelupäällikkö Vesa Korhonen Valmet Automotivesta pitää hybridejä mielenkiintoisina. Saab on kuitenkin lähtenyt parantamaan vanhaa nelitahtimoottoria.
   Yhtiössä on saatu jo koeajovaiheeseen moottori, jossa sylinteriryhmä ei ole kiinteä, vaan sen asemaa voidaan säätää suhteessa kampiakseliin. Sylintereiden liike myötäilee ajotapaa, jolloin männät puristavat ilma-polttoaineseoksen optimaalisesti sylinterin kattoa vasten kaikissa olosuhteissa. Näin päästään ihanteelliseen polttoaineen palamiseen, sanoo Korhonen.
   Korhonen kertoo myös Hondan syksyllä esitellystä ZLEV-mallista – zero level emission vehicle, päästötön auto – joka on tulossa sarjatuotantoon. Tavoitteeseen on päästy ilman mullistavia teknisiä muutoksia, jotka usein maksavat paljon. Nolla-Hondalla on jo edeltäjä sarjatuotannossa, ultra low emission vehicle.
   Alfa Romeon, Mercedes Benzin ja Opelin uusimmissa diesel-malleissa on käytetty niin sanottua common rail -tekniikkaa. Siinä ruiskutuspaine on niin korkea, että polttoaine hajoaa hienonhienoksi sumuksi. Seuraus on tehokkaampi palaminen ja vähemmän nokihiukkasia.

Dieseltekniikkaa
bensamoottoriin

Mitsubishin GDI on Korhosen mukaan puolestaan osoitus siitä, kuinka 'dieseltekniikan' siirtämisellä bensamoottoreihin saadaan aikaan iso harppaus. "Muut valmistajat seuraavat jo perässä", Korhonen toteaa.
   Painon väheneminen vähentää polttoaineen kulutusta, vaikka se yleensä lisääkin valmistuksen energiantarvetta. Esimerkiksi Audi Al2:n kori on alumiinista ja se on merkittävästi kevyempi kuin teräskorit. Kaupunkiautoksi tarkoitetun pienen Alumiini-Audin arvellaan tulevan sarjatuotantoon parin vuoden päästä.
   Korhonen kertoo, että vasta alumiinin ilmestyminen vakavaksi kilpailijaksi sai teräsvalmistajatkin heräämään. Niiden vastaus haasteeseen on ultra light steel autobody, ultrakeveä teräskori.

Moottorit lupaavat,
polttoaineet eivät

Autotuojat ry:n toimitusjohtaja Pekka Puputti arvioi, että tärkein muutos liittyy moottoreihin. Kehitys alkoi katalysaattorista, mutta polttoaineenkulutuksen sähköiset ohjausjärjestelmät toivat laihaseos- ja suoraruiskutusmoottorit ja uusinta uutta ovat Puputinkin mielessä hybridiautot.
   Laihaseostekniikoiden ongelmana on kuitenkin pidetty sitä, että ne vaativat oman ajotekniikkansa. Polttoainetta kyllä säästyy, mutta sellaisilla keinoilla, jotka tahtovat olla arkikuskille liian hankalia.
   Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen erikoistutkija Nils-Olof Nylund arvelee, että moottoriin liittyvät keksinnöt tuovat nykyään, ja vielä 10–15 vuotta eteenkin päin asteittain huomattavasti suurempia parannuksia kuin uusien polttoaineiden kehittely: tekniikan kehittäminen on vähentänyt päästöjä enemmän kuin vaihtoehtoisten polttoaineiden hajanainen käyttö.
   Sen Nylund myöntää, että metaani – kuten maakaasu ja biokaasu – sinällään päihittää bensiinin ympäristömielessä.
   "Metaanilla ja vedyllä on yksinkertainen rakenne. Niissä on etuja, joita nykyään ei ole käytössä", sanoo Nylund, mutta pitää etuja vähäisinä.
   Kehitystiet kuitenkin myös kohtaavat. Esimerkiksi tietyt rikittömät polttoaineet tekevät mahdolliseksi katalysaattoritekniikan, jolla kaikkia saastepäästöjä voidaan laskea todella alas. o

Haastatteluiden tekijät ovat Lena Björklund, Hannes Mäntyranta ja Päivi Sihvola.