Girobusz

Girobusz

Az Oerlikon sorozatban gyártott Gyrobus G3-as autóbusza

A Wikimédia Commons tartalmaz Girobusz témájú médiaállományokat.

A girobusz elektromos autóbusz, mely az energia tárolására nem akkumulátort, hanem nagyméretű lendkereket használt, amely kinetikus (mozgási) energia formájában tárolja az energiát. A járművet a svájci Maschinenfabrik Oerlikon (MFO) fejlesztette ki az 1950-es években és szabadalmaztatta. A cég 1950–1956 között gyártott ilyen járműveket.

Műszaki leírás

Az autóbusz kerekei, valamint a lendkerék tengelye egy-egy elektromos forgógéppel vannak összekapcsolva, mely mind villamos motor, mind pedig generátor üzemmódban képes működni. A lendkerék forgási energiáját tehát nem közvetlenül mechanikai úton vezetik a kerekekhez, hanem először villamos energiává alakítják a lendkerékre kapcsolt villamos gépen, majd a kerekeket hajtó villamos motorhoz vezetik.

A járműkonstrukció jelentősége többrétű:

A gyártó által szabadalmaztatott „elektrogiroszkóp” a tengelykivezetésén egy nagyteljesítményű, 250 kW-os aszinkron villamos géppel hatalmas teljesítményátvitelt képviselt, vagyis egy hagyományos ólomakkumulátor feltöltési idejéhez képest az energiatároló csekély idő alatt „felpörgethető” volt, feltéve, hogy nagy teljesítménnyel terhelhető elektromos hálózat állt rendelkezésre.

A korabeli adatok szerint az autóbusz másfél perces feltöltéssel maximálisan 6 kilométer megtételére volt képes. Legnagyobb sebessége 50 km/h volt. A feltöltés minden esetben egy-egy megállóban történt, az afölött elhelyezett gyorstöltő oszlopról (gyrobus power pole). Tipikusan 4 kilométerenként építették ki a töltőpontokat az útszakaszok biztos megtétele érdekében.

Az elektrogiroszkóp egy acélházba zárt nagyszilárdságú acél tárcsát tartalmaz, mely gördülőcsapágyakon forog.

A lendkerékház hermetikusan zárt egységet képez, és légkörinél alacsonyabb nyomáson hidrogénnel van feltöltve, így a levegősúrlódása a forgó tárcsának minimális. Az elektrogiroszkópban tárolt hasznos energia maximuma 5 kWh volt, melynél az 1,5 tonnás lendkerék kb. 3000-es percenkénti fordulattal forgott. A lendkerék csapágyazása önolajozó, olajhűtővel felszerelt, e két segédberendezés az SKF csapágygyártó cég fejlesztéseként került beépítésre. A lendkerék statikus energiavesztesége, mely főleg a csapágysúrlódásból ered, kb. 12 óra alatt állította meg a megengedett mértékig felpörgetett forgó tárcsát. A lendkerék üzemi induló fordulatszáma, mely a "lemerült állapotnak" felelt meg: 2100 1/perc volt. A giroszkóp felpörgetése 500 voltos effektív feszültségű háromfázisú hálózatról történt, mégpedig a jármű tetején lévő, hidraulikusan működtetett, felnyíló áramszedők csatlakoztatásával. Ezen kívül a jármű jobb oldalán két kisméretű áramszedő is ki volt alakítva, mellyel (a fedélzeti akkmumulátor közreműködésével) az oszlop töltőreléjét lehetett vezérelni, és védőföldelést biztosítani a kocsitestnek. A jármű hajtáslánca energia-visszatáplálásra (rekuperáció) volt képes.

A jármű elektromos hálózata

Alkalmazási területek

Belgiumon és Svájcon kívül az akkori belga gyarmatbirtokon, az afrikai Belga Kongóban is közlekedtek ilyen tömegközlekedésben szolgálatot teljesítő járművek. Az energiatároló megoldás tartósságát dicséri több járműnél a 750 000 megtett kilométer. A konstrukció kezdetleges problémái miatt nem maradt piacképes. A gyártmányok legfőbb típusbetegsége a kevésbé tartós könnyített alváz volt, melyre a hatékony energiafelhasználás miatt volt szükség. Egyéb probléma a megállókban eltöltött némileg hosszabb várakozási idő, valamint a lendkerék túlpörgésének kérdése. A hatótáv csak nagyobb giroszkóp-fordulatszám alkalmazásával lenne növelhető, melynek szilárdságtani, anyagszerkezeti határai vannak (lendkerék-robbanás veszélye).

Továbbá az is kérdéses, mennyivel drágább, mint egy trolibuszvonal telepítése. Amellett, hogy a girobusz elektromos táphálózata környezeti hatásoknak nincs számottevően kitéve (lévén, hogy földvezetéken szállítják az energiát), a hálózattelepítés költségessége is kevésbé érzékelhető. Legalábbis az akkori (1950 körüli) táphálózat telepítéshez képest, amikor is a meglévő fogyasztói elektromos hálózat sokkal kisebb igények kielégítésére szolgált, így erre nem lehetett rácsatlakozni.

Források

Sven H. Tiemann gyűjtése, Beat Winterflood szakíró munkájának átültetése:. [2016. március 4-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2015. november 15.)