Liiallinen tekninen ponnistus
KFZ Wirtschaftin haastattelussa moottorinkehittäjä Fritz Indra tekee arvion täyshybridikäytöstä ja esittelee yksinkertaisia vaihtoehtoja polttomoottorin saattamiseksi entistä taloudellisemmaksi ja vähemmän päästöiksi.

Liiallinen tekninen ponnistus
Moottoriajoneuvojen taloudellisuus:Herra Indra, melkein neljä vuotta sitten Autoteollisuuden haastattelussa kuvailit täyshybridikäyttöä fysiikan rikkomuksena. Siitä huolimatta yhä useammat valmistajat tarjoavat tätä asemaratkaisua. Oletko muuttanut mieltäsi sen jälkeen?
Fritz Indra: Ei mitenkään, pysyn siinä. Sähkömoottorin ja polttomoottorin yhdistelmä on erittäin monimutkainen ja siitä on tehtävä mahdollisimman yksinkertainen. Mieto hybridi riittää ja tarjoaa mahdollisuuden tuottaa suuria määriä kustannusten suhteen. Ei ole turhaa, että Audi on vetänyt A6 Hybrid -mallinsa markkinoilta. Sen lisäksi, että se oli raskaampi ja kalliimpi kuin yhtä tehokas dieselmalli, se kulutti myös hieman enemmän polttoainetta ja sen hiilidioksidipäästöt olivat korkeammat.
Miksi sähkömoottori ei pysty hyödyntämään korkeaa hyötysuhdettaan täyshybridissä?
Ongelma on hyvin selvä Formula 1:ssä, joka on nyt tehnyt hybridikäytöstä pakollisen ajon säännöissä. Johtopäätös on, että täysin liioitellusta teknisestä ponnistelusta huolimatta autot ovat jopa neljä sekuntia hitaampia kuin ennen puhtaasti polttomoottoreilla. Lisäksi akkujen on toimitettava täysi tehonsa sekunnin murto-osassa joka kerta, kun ne kiihtyvät, ja siksi ne kestävät vain kaksi kilpailua. Silloin voi vain heittää pois sähkövarastot, jotka maksavat noin 60 000 euroa.
Olit 1990-luvulla Opelin kaiken kehitystyön johtaja. Onko polttomoottorin kehitys jo saavuttanut kattonsa?
1990-luku oli itse asiassa Opelin kulta-aikaa; monet nuoret insinöörit hakivat meihin tuolloin. Se oli Opelin ja VW:n kaksintaistelu parhaasta moottorista, ja voin ylpeänä sanoa, että GSI-moottorillamme olimme aina Volkswagenin GTI:tä edellä. Nykyään olen useiden kehitysyhtiöiden konsulttina mukana tekemässä polttomoottorista entistä taloudellisempaa ja tehokkaampaa.
Mitä toimenpiteitä voidaan toteuttaa, jotka ovat kustannuksiltaan perusteltuja?
Temppu on tehdä asioista mahdollisimman yksinkertaisia eikä monimutkaisempia. Esimerkiksi, kun kuormitusvaatimus on alhainen, voidaan sammuttaa yksi tai kaksi sylinteriä nelisylinterisessä moottorissa tai kolme tai neljä sylinteriä kuusisylinterisessä moottorissa. Tämä toimii suhteellisen yksinkertaisesti sulkemalla venttiilit ja säästää polttoainetta 7-8 prosenttia. Lisäksi teräsmännillä varustetut dieselmoottorit voivat säästää painoa alumiinimäntiin verrattuna ja moottorin kitkahäviöitä voidaan pienentää alhaisilla valmistustoleransseilla. Lisäparannuksia voidaan saada aikaan myös kysyntäohjatuilla öljy- ja vesipumpuilla. Voit myös kääntää puristusta hieman, dieselmoottorin alaspäin ja bensiinimoottoria ylöspäin. Ja viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, nykyaikaiset monivaihevaihteistot asettavat moottoreiden toimintapisteen aina parhaalle hyötysuhteelle.
Mitkä ovat polttomoottoreiden hyötysuhteen fyysiset rajat?
Se riippuu täysin suunnittelusta ja toiminnasta. Tehokkaimmat dieselmoottorit ovat nykyään suuria laivojen moottoreita, joiden hyötysuhde on yli 50 prosenttia. Bensiinimoottorit ovat noin kymmenen prosenttia alhaisemmat. Tämä etäisyys ei muutu merkittävästi tulevaisuudessa. Molemmissa moottorityypeissä on vielä paljon kehityspotentiaalia.
HENKILÖSTÄ: Fritz Indra, syntynyt Wienissä vuonna 1940, opiskeli konetekniikkaa Wienin teknillisessä yliopistossa ja työskenteli BMW-Alpinalla vuosina 1971-1979 kehitysjohtajana ja 1979-1985 moottorisuunnittelupäällikkönä Audissa. Vuodet 1985–1998 hän oli Opelin moottorikehitysjohtaja ja kehitysjohtaja. Indra suunnitteli ja kehitti ensimmäiset Ecotec-moottorit, mukaan lukien C20XE, jota pidettiin tuolloin bensiinimoottorina, jonka hyötysuhde oli korkein 37 prosentilla. Vuodesta 1997 vuoteen 2005 Indra oli edistyneen suunnittelun johtaja General Motors Powertrainissa Detroitissa. Wienin teknillisen yliopiston opettajatehtävän lisäksi hän työskentelee nyt konsulttina AVL Listille, Thyssen Krupp Technologylle ja Fritz Winter Eisengiessereille.