Elektromos autóval a hegyekben: a hágó és ami utána jön

Egy tömeg adott magasságba emelése kiszámítható mennyiségű energiát igényel: tömeg szorozva a nehézségi gyorsulással és a magassággal. Ez fizika, alkudozás nélkül. Egy tonna ezer méter magasra emelése nagyjából két és fél–három kilowattóra helyzeti energia — egy autó pedig utasokkal és csomagokkal több tonnát nyom.

Ehhez jön, hogy a hajtás ezt az energiát nem veszteség nélkül szolgáltatja. A villanymotor, a teljesítményelektronika és a hajtómű nagyon jó, de nem tökéletes hatásfokkal dolgozik, az akkumulátor pedig nagy teljesítménynél az energia egy részét hőként adja le. A tényleges igény tehát meghaladja a kiszámítottat, mégpedig annál jobban, minél meredekebben és gyorsabban haladsz.

Mellette pedig a szokásos menetellenállás is hat. Hágóra ritkán megy fel valaki gyorsan, ezért a légellenállás kicsi; a gördülési ellenállás viszont megmarad. Az emelkedő annyira uralja a számítást, hogy a fogyasztáskijelző olyan értékeket mutat, amilyenek sík terepen soha nem fordulnak elő. Ez nem hiba, és nem is ok az aggodalomra — ez a helyes kijelzés egy olyan folyamatról, amely hamarosan megfordul.

Amit felfelé belefektettél, az fent helyzeti energiaként ott van az autóban. Lefelé újra felszabadul. A belső égésű motoros autó ezt a motorfékben és a kerékfékekben emészti fel; az elektromos hajtás nagy részét generátoros üzemben visszatáplálja az akkumulátorba.

Nem jön vissza minden. Az energia ugyanazon a láncon halad, mint felfelé, csak visszafelé: kerék, hajtómű, villanymotor, teljesítményelektronika, akkumulátor. Minden állomás veszteséggel jár, és az akkumulátor csak korlátozott teljesítménnyel tudja felvenni az energiát. Nagyságrendileg jó része megmarad — annyi, hogy egy hágón való átkelés végső soron jóval kevesebbe kerül, mint amennyitől az emelkedő alapján tartanál.

A gyakorlatban ez azt jelenti: a hágó tetején látható fogyasztási érték semmit sem jelent. Az számít, amit a túloldali völgyben látsz. Aki alpesi szakaszt tervez, ezért a kiindulópont és a cél közötti szintkülönbséggel számol, nem az összes emelkedő összegével — az utóbbi egy olyan autó számítása lenne, amely lefelé kidobja az energiáját.

A rekuperációhoz hely kell az akkumulátorban. Ha az akkumulátor tele van, nincs hová áramolnia az energiának — és az autó részben vagy teljesen visszaveszi a rekuperációt. Ilyenkor már csak a súrlódó fék lassít, ráadásul éppen egy hosszú, meredek lejtőn, nehéz járművel.

Ebből következik a szabály, amely a hegyekben minden másnál fontosabb: hosszú lejtmenet előtt ne töltsd teljesen fel az akkumulátort. Aki a hágó előtti völgyben tölt, tudatosan hagy helyet annak az energiának, amely a túloldalon visszajön. Hogy mennyi helyet, az a szintkülönbségből és a tömegből adódik — ugyanaz a számítás, mint korábban, csak ezúttal előrefelé olvasva.

Ugyanezt a hatást váltja ki a hideg is. Hideg cellát nem szabad nagy árammal tölteni, mert különben fémes lítium válik ki; az akkumulátor-felügyelet ezért korlátozza a rekuperációt, amíg a cellák el nem érik az üzemi tartományukat. Egy kora téli reggeli lejtmenet közvetlenül az indulás után tehát a második olyan eset, amikor a fék veszi át a munkát — és az, amelyre szinte senki sincs felkészülve.

A fékfading, vagyis a fékhatás elhalványulása a súrlódó fék jelensége: a betétek és a tárcsák felforrósodnak, a súrlódás csökken, a pedálút megnő. Aki a lejtmenetben elektromosan lassít, hidegen tartja a féket, és a döntő pillanatban teljes egészében rendelkezésére áll. Ez az elektromos hajtás legnagyobb biztonsági előnye a hegyekben, és ritkán esik róla szó.

Ennek is megvannak a határai. Az elektromos hajtásláncnak is van hőterhelési korlátja: a villanymotor, az inverter és a hűtőkör nem tud tetszőleges ideig elnyelni egy nagyon hosszú, nagyon meredek lejtmenetet, és közben az akkumulátor is feltöltődik. Ha a rekuperáció ezen okok valamelyike miatt visszaesik, az autó átadja a munkát a féknek — előzetes figyelmeztetés nélkül, de nem jelek nélkül.

A válasz ugyanaz, mint bármely más járműnél, és úgy szól: lassabban. Aki olyan tempóval kezd bele a lejtmenetbe, amely rekuperáció nélkül is tartható lenne, annak nincs megoldandó helyzete. Aki pedig figyeli a kijelzőt, előbb látja a rekuperációs teljesítmény csökkenését, mint hogy a pedálban érezné.

A töltőhálózat sűrűsége a hegyekben is a forgalmat követi, a forgalom pedig a völgyekben halad. A hágók tetején ritkán van töltő, egy mellékvölgyben gyakran csak egyetlen pont, és az télen elérhetetlen lehet. A tervezés ezért az átkelés előtti és utáni völgyi településekhez igazodik.

Ehhez jön, hogy a hágókat szezonálisan lezárják, és ilyenkor a kerülőút alagúton vagy autószállító vonaton át vezet — más hosszal, más magassággal és más időigénnyel. Hogy melyik útvonal járható, azt az adott ország vagy régió közútkezelője teszi közzé; ez napi szinten változó információ, amelynek nincs helye egy útmutatóban.

A hőmérséklet pedig a magassággal csökken. Egy autó, amely a völgyből enyhe időben indul, a hágó tetején fagyban áll — minden következményével együtt: több fűtési teljesítmény, hidegebb cellák, korlátozott rekuperáció. Aki a völgyi értékekkel tervezi a szakaszt, túl hosszúra tervezi.

Az emelési munka képletében a tömeg lineárisan szerepel. Aki egyötödével nehezebbé teszi az autót, ugyanahhoz az emelkedőhöz egyötödével több energiát használ el — kivétel nélkül, és nincs olyan vezetési stílus, amely ezen változtatna. A csomagok, a tetőbox és a teljes utasszám itt minden másnál erősebben hat.

Lefelé ugyanez a tömeg az ellenkező irányba hat, de nem szimmetrikusan: több energiát ad vissza, és gyorsabban tölti fel az akkumulátort, így hamarabb eléri a rekuperáció határát. Egy nehéz szerelvény hosszú lejtmeneten ezért pontosan az az eset, amelyre az akkumulátorban hagyott helyről szóló szabályt kitalálták.

Télen pedig hólánc vagy téli felszerelés is hozzájön. Hogy egy országban mi kötelező, milyen jelölést kell viselnie egy guminak, és mikortól érvényes a kötelezettség, azt minden ország maga határozza meg, és a közlekedési hatóságán keresztül teszi közzé. A fogyasztás szempontjából ez egyszerűen több gördülési ellenállást és rövidebb szakaszt jelent.

A hegyi út az az eset, amikor az elektromos autó a legjobb és a legrosszabb színben is feltűnik, attól függően, hogy az útvonal melyik részét nézzük. Aki a két részt együtt számolja, nyugodt képet kap — és egy olyan autót, amely lefelé kíméli a fékjeit, ahelyett hogy kiégetné őket.