Emlékeztető az MTA Közlekedés- és Járműtudományi Bizottságának üléséről
Időpont:2024. március 27. szerda, 14.00 óra
Helyszín: Bosch Budapest Innovációs Kampusz, 1103 Budapest, Robert Bosch utca 14
Török Ádám megnyitotta a Magyar Tudományos Akadémia Közlekedés és Járműtudományi Tudományos Bizottságának 2024. évi első tudományos ülését. Röviden bemutatta az újonnan megalakult Bizottságot és ismertette a Magyar Tudományos Akadémia Műszaki Tudományok Osztályának kérését, a székház felújítás miatt kialakult rendhagyó helyzetet. Megköszönte Dr. Szászi Istvánnak és a Boschnak, hogy helyszint biztosított a tudományos ülésnek. Felkérte Prof. Zöldy Mátét előadásának megtartására.
Zöldy Professzor Úr előadásában kiemelte, hogy a járműmérnökök kutatási területe az elmúlt évtizedekben jelentősen bővült, új kihívások jelentek meg. Megemlítette, hogy a pálya-jármű-ember kapcsolat módosul az okosodó járművek és a gondolkodó infrastruktúra miatt. Kiemelte, hogy a tudatos döntéshozatal számos esetben az ember helyett a járműben vagy a közlekedési infrastruktúrában realizálódik vagy fog realizálódni. Zöldy Professzor felhívta a figyelmet, hogy a változó, folyamatosan fejlődő világ új eszközöket, új energiaforrásokat nyújt az emberek, a közlekedők számára, ezért a több energiaforrást, sok paraméter együttes optimálásával lehet csak megfelelően menedzselni. Összegzésében megállapította, hogy a kognitív szemlélet előretörése a mobilitásban új szintre kell emelje a kooperációt. Török Ádám megköszönte az előadást és felkérte Dr. Szászi István ügyvezető igazgató urat előadása megtartására.
Dr. Szászi István, a Bosch csoport vezetője Magyarországon és az Adria régióban, a Robert Bosch Kft. ügyvezető igazgatója előadásában kifejtette, hogy a műszaki fejlesztések történelmében rendszeresen megfigyelhetőek voltak paradigmaváltások, amelyek jelentős technológia ugrásokkal jártak együtt. Ezekről a helyzetekről általánosságban véve elmondható, hogy a korábbi piacvezető szereplők „elkényelmesedetten ráültek” az inkrementális fejlesztések vonalára, mindig csak a pillanatnyilag elterjedt megoldás egy-egy apró részletét továbbfejlesztve. Ezzel szemben, az „élelmesek” időben felismerték a változó felhasználói igényeket, és azokra alapjaiban véve is újító megoldásokkal álltak elő, ezáltal piacvezető szerepre szert téve.
Ebből következően – bár az ipar egyik fő erősségének számító inkrementális fejlesztések fontos szerepet töltenek be a piacvezető szerep rövid- és közép távú megőrzésében – elengedhetetlen a felhasználói igények változásának folyamatos figyelése, és a technológiai alapkérdések rendszeres újragondolása. Ez utóbbi az akadémiai szféra egyik fő erőssége. Dr. Szászi István elmondta, hogy napjainkban, az elektromos járművek hajtásrendszerei esetében is paradigmaváltás küszöbén állunk. A jelenleg széleskörűen alkalmazott állandómágneses forgórészű szinkron motor alapú hajtásrendszerek lényegében az iparból átemelt megoldások inkrementális továbbfejlesztései. Ez számos problémát okoz, amelyek gátolják az elektromos járművek szélesebb körű elterjedését, és a felhasználókkal történő megkedveltetését. A problémák közül külön is kiemelendőek az állandó mágnesekkel kapcsolatos megoldandó kérdések, amelyek tarthatatlanná teszik a jelenlegi hajtásrendszerek további alkalmazását, és szükségessé teszik a merőben új, innovatív megoldások kidolgozását. Azonban, az új megoldások megtalálásához elengedhetetlen, hogy elszakadjunk az inkrementális fejlesztések vonalától.
Ez utóbbi az akadémiai szféra által megszokott gondolkodásmód. Természetesen tekintettel kell lennünk a tömeges gyárthatóság kérdéseire is, amely viszont az ipari megközelítés egyik fő erőssége. Vagyis a két gondolkodásmód, azaz az akadémiai- és az ipari megközelítés egymást erősítő, szinergikus ötvözésére van szükség. A Bosch szakemberei a kezdetektől fogva szorosan együttműködnek az akadémiai szférával, az egyetemek által nyújtott kompetenciákat ötvözve az iparból hozott szemléletükkel. Az együttműködésre kiváló példaként említhető, hogy valamennyi ARES prototípus mérése a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Felsőoktatási és Ipari Együttműködési Központjában történt. A képességek és a lehetőségek egyesítésében további hatalmas potenciál rejlik, amelynek a kiaknázása az ipar- és az akadémiai szféra új, közös együttműködésének alapmodellje kell, hogy legyen. Török Ádám megköszönte az ügyvezető igazgató úr látványos előadását, és felkérte Dr. habil Majorosné Prof. Lublóy Éva professzorasszonyt előadása megtartására.
Lublóy professzorasszony elmondta, hogy az elektromos járművek a bennük lévő akkumulátorok miatt, jelentős veszély jelenthetnek a szerkezeteinkre, különös tekintettel a vasbetonszerkezetekre. A Li-ion akkumulátorok égése esetén a tűzterhelés jelleggörbéje jelentősen meredekebben emelkedik, mint a standard (magasépítési épületekben használt tűzgörbe. Lublóy Éva elmondta, hogy a megszilárdult beton összetett anyag, a betonnak két fő összetevője van: az adalékanyag és a cementkő. A hőmérséklet emelkedésének hatására a cementkőben és az adalékanyagban is változások következnek be, és ezzel egyidejűleg változnak (általában romlanak) a beton szilárdsági jellemzői. A beton szilárdsági és mechanikai jellemzői a hőterhelés hatására romlanak, és a lehűlés után sem nyeri vissza a beton az eredeti tulajdonságait. Ennek magyarázata, hogy a betonban általában visszafordíthatatlan folyamatok mennek végbe, belső szerkezete átalakul és ezen átalakulás hatására végül tönkremegy.
Előadásában felhívta a figyelmet arra, hogy a Li-ion akkumulátorok égésekor keletkező tűz az alagutakban keletkező tüzekre hasonlít. Alagúttűz esetén a betonfelületek robbanásszerű leválása a hagyományos szerkezetektől eltérő (sokkal intenzívebb) tűzterhelés miatt jóval gyakoribb. A szerkezet teherbírása és stabilitása miatt mindenképpen meg kell akadályoznunk, hogy a betonfelületek robbanásszerű leválása tűz esetén bekövetkezzen. Számos kísérlet igazolta, hogy a betonfelület leválásának veszélye műanyagszálak alkalmazása esetén lényegesen kisebb, mivel a szálváz kiégése során létrejövő pórusszerkezet a robbanásszerű tönkremenetel veszélyét jelentősen csökkenti (Hertz, 2003). Török Ádám megköszönte Lublóy Professzorasszony előadását és felkérte Dr. Tóth-Nagy Csabát előadása megtartására.
Dr. habil Tóth Nagy Csaba előadásában kifejtette, hogy a villamos járművek megjelenése felvetette a kérdést: a villamos járműveknek valóban nulla a károsanyag kibocsátásuk? Erre a kérdésre keresve a választ alakult ki a kőolajkúttól a kerékig koncepció. Az életciklusanalízis kibővíti a kúttól a kerékig koncepciót, ami segíti, hogy a környezetterhelési értékek ne legyenek más területekre áthárítva, elfedve, vagy elfelejtve. A főbb színterek egy termék életciklusában: nyersanyagkitermelés, alapanyaggyártás, gyártás, felhasználás, megsemmisítés. Minden színtér, az anyaghasználaton túl, energiát fogyaszt és hulladékot bocsát ki, aminek szintén van környezetterhelése. A villamos és hagyományos járművek környezetterhelésénének összehasonlításakor a legnagyobb különbséget az akkumulátor jelenti. Minden, ami egy járművel kapcsolatba kerül, akár közvetve, akár közvetlen, az a jármű életciklusra vonatkoztatott CO2 kibocsátását növeli. A kérdés, hogy hol húzzuk meg az életciklus analízis határait, de mindenféleképpen túl kell néznünk a kúttól a kerékig koncepción.
Dr. habil Tóth-Nagy Csaba előadásában bemutatta a Széchenyi István Egyetem Járműhajtás Technológia Tanszékén egyik tudomány területét a tribológiát – a súrlódás, kopás és kenés tudományát. Az elmúlt évtizedben a fókusz a motorok súrlódásának csökkentésére irányult, mint fogyasztás- és környezetterhelés-csökkentő lehetőségre. Történtek motorolaj összehasonlítások, anyagpár összehasonlítások, geometriai összehasonlítások, alkatrészösszehasonlítások, ahol a súrlódás csökkentése állt a fókuszban. Történtek vizsgálatok tribométeren, alkatrészvizsgáló próbapadokon, hidegjárató motorfékpadon ugyanúgy, mint teljes funkciós motorfékpadon.
A súrlódások csökkentésére irányuló erőfeszítések egyik globális trendje a motorolajok viszkozitásának csökkentése 10W40-ről, 5W30-n keresztül, 0W20-ra. Már megjelentek a 0W8-as olajok, amivel tovább csökkenthető a belső súrlódás. A súrlódási értékek a tanktól a kerékig analízis eredményeit befolyásolják alig több, mint elhanyagolhatóan. Az elmúlt években növekvő hangsúly került a kopás vizsgálatokra, hiszen a megduplázott futásteljesítmény felére csökkenti az életciklus analízis nyersanyag gyártásra, alapanyag gyártásra, termék előállításra, és a szállításokra számított környezetterhelést.
Dr. habil Tóth-Nagy Csaba előadásában bemutatta, hogy kísérletek történtek nano méretű grafént, mint adalékot használva motorolajban. A grafénlapkák hatásáral megnőtt a súrlódási tényező. A vészjáratási idő azonban már alacsony adalékolás mellett is nőtt mintegy 4 óráról (adalékolatlan olaj) 6 órára (0,05% grafénadalék). A súrlódási tényező növekedése a grafén viszkozitásnövelő hatásának tudható be. A vészjáratási idő növekedése arra utal, hogy a grafén lapkák védőréteget képeztek az alkatrészek felületén, amely olajhiányos körülmények között segítette a felületi roncsolódás nélküli elmozdulást. A kérdés az, hogy érdemes-e használni adalékként a grafénlapkákat: a kísérletek alapján igen, hiszen a motorok kopása főleg az indításkor fellépő vegyessúrlódási állapotokban történik. Annak ellenére, hogy a súrlódásra nincs hatással (ami egyébként is elhanyagolható környezetterhelés szempontjából), 50%-kal növeli a vészjáratási időt, ami számottevő környezetterhelés csökkenést jelent életciklusanalízis szempontjából. Török Ádám megköszönte Dr. habil Tóth-Nagy Csaba érdekfeszítő előadását és megnyitotta a kérdések és hozzászólások szekciót.
Horváth Balázs mindegyik előadóhoz intézett egy-egy kérdést:
Zöldy Máté előadásához kapcsolódóan felvetette, hogy (kapcsolódva Szászi István által bemutatott „S” görbékhez) a mai megoldásokban gondolkozva, a személygépjárművet tartva a fókuszban korlátoltak a lehetőségeink, ezért fontos lenne a kognitív mobilitás témakörénél megjeleníteni a közösségi közlekedést, hiszen a motorizált közlekedési módok közül messze ez a legfenntarthatóbb és legkörnyezetkímélőbb.
Szászi István előadása kapcsán megkérdezte, hogy általában, illetve a bemutatott konkrét ügynél milyen időtávokra kell gondolni, mekkora a ciklusidő?
Lublóy Éva előadásával kapcsolatosan megkérdezte, hogy nem lehetne-e javítani a tűzvédelmet kisebb sűrűségű parkolók kialakításával.
Tóth-Nagy Csaba témája kapcsán megjegyezte, hogy érdekes a „végtelen ciklus” elv az életciklusvizsgálatokbál. Másfelől voltak vizsgálatok az önvezetés költségszerkezetre és munkaerőre gyakorolt hatásairól, így ennek kapcsán mi a véleménye az előadónak ezen új lehetőségek megjelenéséről a vázolt életciklus gondolkodásban?
Az előadók az előadások sorrendjében válaszoltak:
Zöldy Máté is fontosnak tartja a közösségi közlekedés megjelenítését, azonban ezen előadásban szűkösek voltak a keretek, ezért nem tért ki erre, de egyetért a téma jelentőségével.
Szászi István általánosságban elmondta, hogy az ötlet-kíséreltek-szabadalom-prototípus-gyártáskész állapot-piaci bevezetés folyamatot nem éri végig minden ötlet, az ötletek csak egy kis része jut el a vevőkig. A konkrét, bemutatott fejlesztés kapcsán elmondta, hogy 6 évre volt szükség a szabadalom, prototípus állapot eléréséig, és várhatóan további 6-8 év lesz, mire tömeggyártásra alkalmas platform lesz a termékből, további 2-3 év, mire ezt a vevők beillesztik a saját fejlesztéseikbe, így a vásárlók a termékkel csak ez után találkozhatnak. Egyébként a Bosch ezen a területen is rendkívül aktív, hetente átlagosan 4,6 szabadalmi bejelentés születik.
Lublóy Éva fontosan tartja a kérdést, azonban a tűztávolság személygépkocsik esetén 7-8 méter, így ezt betartva rendkívül drágák lennének a parkolók, így ez elképzelhetetlen, másfelől pedig nem lenne feltétlenül hatékony, hiszen az egy kigyulladt jármű is nagymértékben károsítaná a szerkezetet.
Tóth-Nagy Csaba kifejtette, hogy szerinte a közlekedési rendszer optimalizálásának kulcsa, hogy minden jármű kommunikáljon minden járművel, az infrastruktúrával, így akár az egyik járműben kieső szenzort egy másik jármű szenzora is képes lehet pótolni. Másfelől rendszerben kell gondolkodni, például a navigációs rendszer ne egy-egy utazóra optimalizáljon, hanem a teljes rendszerre.
Ezt követően Fleischer Tamás kért szót, aki méltatta Szászi István előadását, az innovációs hozzáállást. Másfelől hozzáfűzte Tóth-Nagy Csaba előadásához, hogy valahol határ kell szabni a részletezettségnek, nincs „végtelen ciklus”. A határt nem biztos, hogy ott kell meghúzni, ahol elvileg érdemes, hanem ahol A, még konvergens a számítás; vagy B, ameddig van elérhető adat.
Tóth-Nagy Csaba egyetértett Fleischer Tamás véleményével, és megerősítette, hogy a bemutatott logika konvergens.
Török Ádám ezt követően lezárta a beszélgetést, és a bizottsági ülést.