Íme a magyar fejlesztésű, önmagát vezető kamion
A német Knorr-Bremse Magyarországon hatalmas gyárakat és fejlesztő központot is üzemeltet, ahol önvezető kamion prototípust készítettek, amelyet már be is mutattak Hannoverben.A kiállítás szabadtéri területén menet közben is bemutatták az önvezető kamion prototípusát, amelynek fejlesztése szintén Budapesten zajlik. Szakszerűen autonómkamionnak hívják egyébként ugyanazt, amit mi önvezetőnek. A Highway Pilot néven emlegetett rendszer olyan helyeken működik, ahol egymástól fizikailag elválasztott pályán megy a kétirányú forgalom. Hogy mit tud a gyakorlatban a Budapesten épített prototípus? Íme a videó, és a hozzá tartozó szakszerű magyarázat Frank Péter kutatás-fejlesztési vezetőtől:
De mi a különbség?
A haszonjárművek légfékei és a személyautók hidraulikus fékrendszerei között alapvető különbség van. Az autónkban fékfolyadék továbbítja a nyomást, természetesen rásegítéssel, ezért nem szakadunk bele egy másfél-két tonnás autó megállításába. A rásegítő szó nagyon fontos: csupán felerősíti az ember erejét. Ha elromlik a rásegítő, baj van, de a fék működőképes marad, bár kenyérszervóval nagyon megnő a fékút.
A légfék sűrített levegővel működik, mivel itt amúgy is teljesen reménytelen izomból megállítani a buszt/traktort/kamiont/vonatot. Az energiaforrás tehát a sűrített levegő, amit tartályokban tárol a jármű. Az ősi légfékeken a vezető a fékezéssel egy szelepet nyitogatott, aztán kis idővel később a levegőnyomás elért a 10-12 méterrel hátrébb lévő, leghátsó tengelyhez is
A késlekedésre a legmodernebb elektronikus szabályzású légfékrendszerek adtak megoldást, amelyek sokkal gyorsabban reagálnak, de egy dolog nem változott: a sűrített levegőt elő kell állítani (szűrni, szárítani, sűríteni), mivel minden egyes fékezés után távozik a fékmunkahengerekből - ezért sziszeg. Ez markáns különbség a fékolajjal szemben, amely optimális esetben bent marad a helyén. A sűrített levegő pótlása viszont energiaigényes.
Márpedig a nagy járműveken szinte mindent ez működtet, a városi busz oldalra billentése a megállókban, az ajtónyitás-csukás, a légrugózás, a kuplungrásegítő, a váltóműködtetés; vagyis egy csomó segédberendezés zabálja a sűrített levegőt, és ennek a mai CO2-vészterhes időkben egyre nagyobb lesz a jelentősége.
Minden, ami levegős
Mivel a tehergépkocsik fejlesztése is az autonóm, vagy konyhanyelven önvezető járművek felé halad, a Knorr-Bremse is egyre több irányba elmozdul. Váltóvezérlőktől kuplungműködtető szerkezetekig ezer dolgot fejlesztenek és gyártanak. Igaz, főtengely-lengésfojtókkal is foglalkoznak, ami nehezen megmagyarázható. Ellenben nagy tudást igényel a méretezése, ezt is a magyarországi mérnökök végzik, hiszen minden egyes motorvezérlő szoftverhez külön kell elkészíteni az alkatrészt – mondta el Frank Péter kutatás-fejlesztési vezető.
Az IAA fő témái között szerepelt az elektrifikáció, vagyis a villamosítás, ami a szegmensben inkább a távoli jövő, de felvet új, egészen triviális problémákat. Aki például utazott valaha a budapesti elektromos Modulo buszokon, biztosan nem értette, hogy egy elvileg csendes elektromos járműnek miért van néha légkalapácshangja: ez a dugattyús légkompresszor volt.
A Knorrnál erre a problémára találtak megoldást az elektromos hajtású csavarkompresszorral. Mint kiderült, a vasúti részlegüknél már használták, kézenfekvőnek látszott alkalmazni. A szerkezet elvében ugyanazt teszi, mint a motorok feltöltésére használt kompresszorok (pl. Eaton), azzal a nem elhanyagolható különbséggel, hogy a Knorré 15 baros nyomást állít elő egyetlen fokozatban, amihez nagyon precízen kell legyártani a kompresszor csigáit. És mivel nem szaladgálnak le-föl dugattyúk, csendesen és vibrációmentesen dolgozik.
Ahogy egy személyautógyár igyekszik univerzális modulokból építkezni, a Knorr-Bremse is olyan rendszereket fejleszt, amelyek alapjain a legegyszerűbbtől a legbonyolultabb fékrendszerek is felépíthetők. Tulajdonképpen ez is egyfajta légfék-Lego. Készülhet sima, négycsatornás blokkolásgátlós, viszonylag egyszerű rendszer a hatalmas fejlődő piacoknak (Kína, India), készülhet elektronikus fékrendszer (EBS – Electonic Brake System) fejlett vezetősegítő funkciókkal, de kiegészíthető később a magas szintű önvezető funkciókkal is, mint amilyen az itt bemutatott Highway Pilot.
A Knorr-Bremse most bemutatott légfék-Legóját GSBC-nek hívják (Global Scalable Brake Control, globális méretre szabható fékvezérlés), ez lesz az alapja lassacskán minden Knorr-féle rendszernek. A rendszer része kétfajta új tárcsafék is, a nehéz vontatókhoz készített Synect nevű konstrukció 4 kilóval könnyebb az elődjénél, és olyan trükköt tud, hogy menet közben eltávolítja a fékbetéteket a tárcsától, hogy a hosszú távon nem is annyira icipici súrlódási veszteséget megszüntesse. A fék egyébként 30 kNm, (azaz 30 ezer Nm) féknyomaték kifejésére képes kerekenként. Oké, haszonjármű, de ez borzalmasan nagy érték.
A fékrendszernél, sőt, az összes sűrített levegővel működő berendezésnél a legnagyobb ellenség a a por és a vibráció – a fékek rugózatlanok, a kipufogóféknél forróság van, stb. Ezért irgalmatlan mennyiségű élettartam-tesztet is végeznek. Bár nem akartak pontos kilométerszámot megadni, de egy biztos: milliós nagyságrendről van szó.
Frank Péter elmondta, a fékrendszerek tervezésekor a jármű „harmadik életét” is figyelembe veszik. Vagyis nem csak az új, és a használt szakaszát, hanem amikor a lepukkant teherautót már eladják Európából Észak-Afrikába, ahol nemhogy márkaszerviz közelébe nem megy, hanem szerelőt sem lát. Akkor is működnie kell valamennyire, ha ez-az már bedöglött.
A GSBC rendszere ugyanúgy épül fel, mint egy autó extralistája: a megrendelő, esetünkben a járműgyártó négyféle alapkiépítésből válogathat, a sima blokkolásgátlós, kipörgésgátlós, vagy ESP-s, azaz elektronikus stabilizáló funkciókkal, és ezer más opcióval. Mindezek extra funkciókkal kiegészíthetők, mint például az „okos” kipufogófék, amely nem csak on/off működésre képes, hanem fokozat nélkül szabályozza a motorfékezést; lejtmeneti elindulássegítő, satöbbi. Csak győzzön az ember válogatni.
És a jövő pedig
A Knorr-Bremsénél 2023-ra ígérik, hogy megvalósul a 4. szintű vonatozás/konvojozás (angolul platooningnak hívják), ahol 15-20 méterre követik egymást a járművek, és csupán az első gép vezetőjének kell észnél lennie. A többit a járművek közötti kommunikáció elintézi (márkafüggetlenül), vagyis amikor fékezni kell, azt már a sorban hátul lévő is azonnal tudja, ezért mehetnek ilyen közel egymáshoz. Ezt a fejlesztést azonban meg fogja előzni a Traffic Jam Pilot, ami dugóban tényleg minden beavatkozás nélkül vezet, miközben sofőr pihenhet. Így állásidőt, végső soron pedig pénzt takarít meg.
A következő lépés lehet a Highway Pilot, amely a prototípushoz hasonlóan magas szintű önvezetésre képes. Ugyanakkor ez sem jelenti azt, hogy a jármű teljesen embermentesen közlekedne, ugyanúgy meg kell lennie benne minden kezelőszervnek a kormányzáshoz, fékezéshez. Az ezek nélküli, akár fülkét sem tartalmazó kamion már a SAE-skálán a legmagasabb, azaz 5. szintű önvezetést jelentené, de az még a nagyon távoli jövő.
Az önvezetés miatt azonban más típusú kérdésekkel is meg kell birkóznia a fejlesztőknek, hiszen ilyen esetben kormány- vagy fékhiba esetén sem számíthat az észbe kapó vezetőre. A kormányzási hibára egy érdekes ötletet építettek be az önvezető demókamionba. Normál esetben két kormánygépet kellene használni, de ezt megspórolták azzal az ötlettel, hogy ilyenkor féloldalas fékezéssel kormányoz a rendszer – a teherautónak ugyanis olyan a futóműgeometriája, hogy a lefékezett első kerék ilyenkor el tud fordulni (személyautónál ez így nem működne). A magyar fejlesztőcsapat munkájának tehát szemmel látható eredménye van, nem véletlen, hogy évről évre bővül a létszám.
A teherszállítás valószínűleg előbb fog átállni az ilyen magas szintű önvezetési technológiákra, egyszerűen mert megéri, és az ágazatot sújtó munkaerőhiányra is ez lesz az orvosság. Mindez lényegesen előbb fog bekövetkezni, mint a teherszállítás teljes elektromosítása, rém egyszerű okból. A több tonnányi akku egyszerűen túl nehéz a távolsági fuvarozáshoz, maximum a városi szállításban lehet fantázia. A tüzelőanyagcellalehetne a B terv, de annak végképp nem épült még ki az infrastruktúrája, vagyis a hidrogénkút-hálózat. Így az önvezető teherautó jelenti a közvetlen jövőt a haszongépjárműveknél, bár ahogy a téma projektmenedzsere fogalmazott, a mostani kamionsofőr-generációnak így sem kell attól tartania, hogy elveszítené az állását.