Volvo uudisti raskaiden sähkökuorma-autojen voimalinjat

Volvo Trucks on valinnut strategiakseen tarjota tulevaisuudessa päästöttömiä kuorma-autoja kolmella erilaisella käyttövoimalla. Biopolttoaineilla toimivat polttomoottori ja sähkökäyttö ovat jo käytössä, ja niistä Volvo esitteli Göteborgissa uusimmat innovaationsa. Kolmas käyttövoima – vety – on vielä kehitysvaiheessa, mutta kaupallistaminen häämöttää jo.

Ruotsin länsirannikolla Göteborgissa pääkonttoriaan pitävä Volvo täyttää vajaan vuoden kuluttua sata vuotta. Ensimmäisen kuorma-automallin yhtiö julkaisi vuonna 1928, joten parin vuoden kuluttua tulee pyöreät täyteen jälleen.

Viime vuosina Volvo Trucks, joka on Volvo-konsernin kuorma-autotoiminnoista vastaava yhtiö, on viime aikoina tuonut markkinoille useampia merkittäviä uutuuksia. Vuonna 2021 Volvo julkaisi raskaat sähkömallinsa, ja Suomeen ensimmäinen FM Electric saatiin maaliskuussa 2023. Kaksi vuotta sitten esiteltiin Aero-mallisto ja uusi D17-moottori.

Viime vuoden puolella Volvo ennätti kertoa tuovansa markkinoille pitkän matkan kuljetuksiin soveltuvan e-akselilla varustetun sähkömallin. Keväällä julkistusvuorossa olivat perinteisten kardaanivetoisten sähköautojen uudistetut voimalinjat. Myös täysin uudet 13-litraiset polttomoottorit esiteltiin, mutta palataan niihin Konepörssin seuraavassa numerossa.

Sähköauto pitkille matkoille

”Haasteena ei ole rakentaa sähkökuorma-autoja. Haasteena on saada sähkökuorma-autot toimimaan todellisissa käyttöolosuhteissa, joissa tuottavuus ja ennustettavuus määräävät, onko sähköistys kannattavaa”, sanoo sähköisten ratkaisujen johtaja Niklas Andersson Volvolta.

Pitkän matkan kuljetusten sähköistämiseen Volvon ratkaisu on talvella julkisuuteen tuotu Volvo FH Aero Electric Long Range. Se on e-akselilla varustettu vetoauto, jossa käytettävissä olevaa sähköenergiaa on enimmillään 725 kWh kahdeksassa akussa. Kuusiakkuisessa versiossa käytettävissä on 525 kWh. Näillä eväillä toimintamatkaa on yhdellä latauksella jopa 700 km. Lataus onnistuu MCS-laturilla 700 kW:n teholla ja CCS:llä 350 kW:n teholla.

Volvon e-akselissa on kaksi sähkömoottoria ja kuusivaihteinen Powershif-vaihteisto. Moottoritehoa on 420 tai 460 kW. Vetävän akselin takana on 17,5 tuuman ykköspyörillä varustettu ohjaava 4,5 tonnin akseli. Se kyllä pelastaa vetävän akselin ylikuormalta, mutta Suomessa yhdistelmän akselilukumäärää laskettaessa sitä ei lasketa mukaan. Meillä autolle sallitun 48 tonnin yhdistelmäpainon saavuttaminen edellyttää vähintään neljää akselia perävaunussa tai perävaunuissa. Volvolla oltiin kyllä asiasta tietoisia.

Auto on pitkä, mutta Aero-ohjaamolla se täyttää eurooppalaiset, aerodynaamisella ohjaamolla varustetun auton ja perävaunun mittamääräykset.

Kardaanivetoiset sähköautot uuteen sukupolveen

Volvo perinteisemmät raskaat sähköautomallit ovat saaneet melko perusteellisen tekniikkapäivityksen. Nyt kaikissa malleissa on kaksi sähkömoottoria, joiden yhteistehovaihtoehtoja on valittavissa viisi, 300–540 kW.

Moottorit käyttävät kahdeksanvaihteista Powershift-vaihteistoa, joka toimii samaan tapaan, kuin kaksoiskytkinvaihteisto. Tosin kytkimiä ei ole, sillä kahden sähkömoottorin ohjauksella hoidetaan voiman oikeanlainen jakaminen vaihteistossa. Peruutusvaihteen rattaatkin on jätetty tarpeettomina varaston hyllylle, peruutettaessa sähkömoottoreita yksinkertaisesti pyöritetään toiseen suuntaa.

Voimansiirron rakenne mahdollistaa erittäin monipuoliset mekaaniset voiman ulosotot, jotka ovat käytettävissä myös ajon aikana. Voimanottoa voidaan käyttää myös silloin, kun auto on latauksessa.

Vaihteistosta liike siirretään kardaaniakselia pitkin yhdelle tai kahdelle vetävälle taka-akselille. Vetotapavaihtoehdot ovat tutut 4×2, 6×2, 6×4 ja 8×4*4. Volvo raskas Electric-mallisto koostuu FM-, FMX-, FH- ja FH Aero -malleista kaikkine ohjaamovaihtoehtoineen. Suurin sallittu yhdistelmäpaino näille malleille on 68 tonnia, telivetoisena joissakin käyttötehtävissä täydet 76 tonnia.

Akkuja voi edelleen autoissa olla kahdesta kuuteen, mutta aiempaan verrattuna käytettävissä olevan energian määrä on kasvanut 460 kWh:iin, mikä tarkoittaa Volvon mukaan parhaimmillaan 470 kilometrin toimintamatkaa eurooppalaisella puoliperävaunuyhdistelmällä. Akkujen lataus tapahtuu edelleen CCS-latauksella, mutta nykyisin 350 kW:n teholla. Lataus 20 prosentista 80 prosenttiin kestää noin 65 minuuttia.

Tien päälle

Kuten todettua, uusilla polttomoottoreilla olevia autoja ei vielä ollut koeajettavana. Sähköautolla ajettiin yhteensä noin 110 kilometrin reitti. Lähtöpaikkana oli Volvo Trucks Experience Center eli VTEX, joka vielä vähän aikaa on Torslandassa, Volvon henkilöautotehtaan laidalla. Kevääseen mennessä se muuttaa uusii uljaisiin tiloihin Tuveen, aivan kuorma-autojen kokoonpanotehtaan viereen. Monipuolista päällystettyä reittiä matkattiin kohti Stenungsuddia.

Alkupuoliskolla alla oli koukkulaitteella varustettu FM Electric, siis perinteisellä sähkövoimansiirrolla. Voimansiirto toimiin todella sulavasti, ja vaihteiden vaihtumista ei tuntenut, mutta hiljaisessa nopeudessa sen saattoi kuulla vaimeana kolahduksena.

Volvon sähköautot on rakennettu siten, että ne ryömivät samaan tapaan kuin perinteisellä automaattivaihteistolla varustetut polttomoottoriautot. Ominaisuus helpottaa tarkkaa ajoa. Suunnanvaihtokin toimii vaihdevalitsinta ja kaasupoljinta käyttämällä, aivan kuten polttomoottorilla ja I-Shiftilla varustettu autokin voidaan varustaa.

Paluumatkalla ajokkina oli FH Aero Long Range puoliperävaunuyhdistelmä. Koska kaikki voimansiirron komponentit ovat e-akselissa auton takaosassa, ohjaamossa on vieläkin hiljaisempaa kuin kardaanivetoisissa sähköautoissa. Kuten kaikissa raskaissa Volvo Electric -malleissa, hidastamista voi säädellä ohjauspylvään viiksestä tai jarrupolkimesta.

Jarrupolkimessa on näppärä tap-toiminto, joka aktivoi pienitehoisen hidastuvuuden yhdellä polkimen näpäytyksellä ja suuremman tehon kahdella peräkkäisellä näpäytyksellä.

Kolme tietä päästöttömyyteen

Volvo Trucks on valinnut kolmen väylän taktiikan kuorma-autojensa hiilidioksidipäästöjen leikkaamiseen.

Nyt esitellyt diesel- ja kaasumoottorit HVO:lla ja biokaasulla käytettyinä eivät lisää hiilidioksidipäästöjä. Teknologia on pitkälle hiottua ja periaatteiltaan tuttua. Fossiilittomien polttoaineiden saatavuus maailmanlaajuisessa mittakaavassa vain on rajattu.

Sähköistäminen on toinen, jo hyvässä kehitysvauhdissa oleva teknologia, jolla päästöttömyyttä tavoitellaan. Teknologia on vielä arvokasta, ja kehitysaskeleita otetaan ripeässä tahdissa.

Kolmas väylä Volvolla on vedyn käyttäminen energialähteenä. Vetyä voidaan käyttää kaasumoottorissa tai polttokennon avulla siitä voidaan tehdä sähköä, jolloin vety on sähköauton energian lähteenä. Luultavasti joidenkin vuosien kuluttua kaikki kolme teknologiaa ovat jossain määrin käytössä tavaraliikenteessä niissä sovelluksissa, joihin ne parhaiten sopivat.

• Lue myös: Volvo FH Electric Aero – Maanteiden sähköjuna