80-talets vägtransporter
av Antti Saarialho Forum 1980-05, sida 38-39, 19.03.1980
innen iUvU uFE0D 80-talets vägtransporter
Ett årtionde är ingen lång period då det gäller den tekniska utvecklingen inom transportväsendet. Det ställer sig därför omöjligt att förutspå på vilket sätt och med vilka medel landtransporterna sker under 1980talet. Snabba förändringar är osannolika, framhåller biträdande professor Antti Saarialho, Tekniska högskolan.
wmwS Transportsystemen har under de senaste årtiondena i alla länder utvecklats närmast med tanke på transporter med motorfordon. I tex Finland finns inemot 380000 km landsvägar. 5Sgs hela huvudvägsnätet har uppförts efter år 1950. Järnvägarnas ca 6 000 bankilometer kompletterar vägnätet. Relationen mellan järnväg och landsväg kan i olika länder variera något, men huvudparten av transporten av såväl gods som personer sker både hos oss och i andra länder med bil.
Fördelningen av transporter i vårt land år 1978 framgår ur tabellen nere på sidan.
Bilen intar en central position också för skogsindustrins transporter, fast man aktivt försöker stimulera flottning och järnvägstransporter. För bilarna nås en genomsnittlig transportsträcka om knappt 100 km i skogstransporterna, medan medellängden för flottningen och järnvägstransporterna uppgår till 250 km.
Bilparkens utveckling Lastbilsparken har under 1970talet i synnerhet i Norden utvecklats i riktning mot allt tyngre fordon. I Sverige tillåts numera trafik med fordonskombinationer med en totalvikt på över 50 ton, och man diskuterar dessutom allvarligt att höja gränsen till 70 ton. Det är därför berättigat att anta att det också hos oss under 1980-talet uppstår ett tryc 3 att ändra bestämmelserna om totalvikt och grundmått för fordonskombinationer. Den ökning av tyngden hos vår lastbilspark som hittills skett illustreras av det faktum att antalet lastbilar under 1970-talet ökade med bara 9 procent, medan den totala transportkapaciteten steg med inemot 60 procent. Utvecklingen av bil- och släpvagnstekniken under 1970-talet har möjliggjort en ökning av fordonens genomsnittliga bärkraft från 7 till 10,5 ton. Speciellt betydelsefull var utvecklingen av de utbytbara = lastutrymmena under första hälften av det gångna årtiondet. De nya lösningarna på detta område kommer sannolikt att leda till att prestandan för den tunga transportparken under det kommande årtionde på ett avgörande sätt kan höjas.
Produktionen av nyttofordon i världen ökade under 1970-talet med nästan 50 procent, medan stegringen för personbilsproduktionen var knappa 30 procent. Av de inemot 30 miljoner fordon som tillverkades år 1976 utgjordes ca 4,5 miljoner av nyttofordon,, som till sin konstruktion i avgörande grad avviker från personbilarna. Nyttofordonen stod alltså för endast en åttondedel av antalet färdigställda bilar under ifrågavarande år. Värdet av nyttofordonstillverkningen uppgick däre Transportfördelning 1978
Persontransporter i hemlandet (milj personkilometer)
Vägtransporter 92 Va (41 400 milj pers km)
Tågtransporter 70 (2 990 milj pers km)
Flygtransporter 17 (413 milj pers km)
Varutransporter i hemlandet (milj tonkilometer)
Vägtransporter 61/0 (17 050 milj tkm)
Tågtransporter 2370 (6 328 milj tkm)
Fartygstransporter 1 (3 000 milj tkm)
Flottning 5 (1 570 tkm mot till inemot 40 procent av den samlade bilproduktionens värde, Alla tecken tyder på att såväl lastbilstillverkningens som den övriga nyttofordonsproduktionens betydelse som en del av bilindustrin fortgående kommer att stiga.
Nya motortyper
Våra transportfordon kommer under 1980-talet att drivas främst av dieselmotorn, som genomgått en betydande utveckling under de senaste 15 åren. Den längst utvecklade dieseln är idag försedd med turbokompressor och mellankylning. Genom att utnyttja energin ur avgaserna har man uppnått en specifik bränsleförbrukning som för tio år sedan var möjlig endast i de största fartygsdieselmotorerna.
De enda relevanta alternativen till dieselmotorn i transportmedel är under senare hälften av 1980-talet gasturbinen och stirling-motorn. Den senare typen är föremål för en aktiv utveckling speciellt i Sverige, men tills vidare har man inte inlett serieproduktion. Stirling-motorns fördelar ligger i ljudlös gång och totalt oberoende av oktan- eller setanvärden hos bränslet. Mao skulle man med denna typ kunna få ut mera energi ur en tunna råolja än med de nu existerande motorerna. En hel del forskning och utveckling krävs emellertid ännu innan detta uppnås.
Frågan om gasturbinen som kraftkälla för bilar har varit aktuell under hela efterkrigstiden. Fungerande prototyper har fåtts fram vid forsknings- och utvecklingsavdelningarna vid flera bilfabriker. En bil försedd med en engelsk Rover-gasturbin gästade bla Finland olympiasommaren 1952 med prins Philip som chaufför. Den temperatur till vilken de i turbinen ledda gaserna kan höjas utan att turbinens vingar tar skada är i dagens läge den springande punkten i utvecklandet av gasturbinen. I små gasturbiner, avsedda för bruk i bilar, kan man inte tillämpa samma kylmetodik som i tex stora flygmotorer. In-put-värmen är med nuvarande teknik i bilversioner vid
FORUM 5/8 en nivå kring 850…9009C, medan den borde vara 200…3009C högre för att önskad verkningsgrad skall Uppnås.
Jetmotortekniska laboratoriet vid universitetet i Kalifornien analyserade i mitten av 1970-talet möjligheterna att få fram en ny bilmotor, och rekommenderade både stirlingmotorn och gasturbinen som lämpliga utvecklingsobjekt. Forskningen borde inriktas på att lösa den sk keramiska teknologins problem, Endast på detta sätt kan man utveckla material som lämpar sig för de höga temperaturerna i en gasturbin avsedd för bruk i bilar. I dagens läge är utvecklingsarbetet för att få fram de keramiska komponenterna ännu i sitt vardande. Men om man under första hälften av 1980-talet lyckas åstadkomma <lämpliga keramiska komponenter och framförallt metoder att foga ihop metaller är det möjligt att gasturbinen delvis ersätter den nu dominerande dieselmotorn.
Vad sedan frågan om bränsletillgången för 1980-talets transporter beträffar, är det skäl att minnas att det i och för sig inte råder brist på olja. Kärnproblemet gäller hur det skall gå att förändra konsumtionsfördelningen av oljebaserad energi. Man bör utveckla och utnyttja ersättande energiformer då det bara ställer sig möjligt. Eftersom det inom trafiken inte existerar egentliga alternativ till råoljan, kan trafikbränslet knappast heller vara det första i turen då det gäller besparingsåtgärder.
Elbilen ett alternativ?
Med tanke på helhetsförbrukningen av energi utgör elbilen i detta
Dieselmotorn kommer att ha en,central ställning under 80-talet. Den längst utvecklade dieselmotorn är idag försedd med turbokompressor och mellankylning.
FORUM 5/8 nu inte ett relevant alternativ, eftersom dess effektivitet oberoende av de moderna ackumulatorerna är otillräcklig. Men självförsörjningsaspekten då det gäller energi gör att det ändå lönar sig att utveckla elbilen till ett transportmedel på de områden där det tekniskt finns möjligheter. Laddningen av elbilarnas batterier nattetid kan vara fördelaktig med tanke på en jämn elproduktion, i synnerhet om spillvärmen kan matas in i värmeledningsnätet. Ur teknisk synvinkel kan elbilarna ännu inte jämföras med förbränningsmotorerna. I synnerhet reglagen, batteriernas laddnings- och transformationsteknik samt servicetekniken kräver utveckling.
Elbilen utgör trots allt ett viktigt potentiellt trafikmedel. Det är uppenbart att antalet elbilar i världen stiger i betydande grad under 1980talet. Stora investeringar görs fn i elbilsforskning och -produktion runt om i världen. Amerikanska GM ser ut att hinna först då det gäller egentlig serietillverkning av elbilar, även om den japanska bilindustrin ännu kan komma med överraskningar.
Då man betraktar elbilstekniken är det skäl att dra sig till minnes att man i England redan länge i mindre skala producerat elbilar avsedda för distributionstrafik. I synnerhet under slutet av 1970-talet har den tyska och japanska bilindustrin dessutom fäst speciell vikt vid att få fram en elbil för distributionsändamål.
Vi har knappast förutsättningar att i Finland inleda tillverkning av elbilar. Däremot är det sannolikt möjligt att redan med nuvarande tekniskt kunnande tillverka elbilskomponenter. Detta skulle emellertid förutsätta betydande satsningar på forskning och marknadsföring.
Slutsatser
Trafiken förbrukar endast en knapp femtedel av världens energi. De stigande oljepriserna kommer att förändra konsumtionen av olja så att, där det tekniskt är möjligt, andra bränslen kommer att ersätta råoljan. Det är därför troligt att det kommer att finnas olja för trafikändamål för 1980-talet och för en ännu längre period framåt.
Vår hittillsvarande motorteknik har baserat sig på två typer: bensindrivna Otto-motorer med gnisttändning, och dieselmotorer med självan innnan ivvv uTR0O ständning genom hög kompression — bränslet är lätt brännolja. Inga relevanta alternativ till dessa kan idag skönjas. Gasturbinen och stirling-motorn, vilka bägge baserar sig på konstant i stället för periodisk förbränning, kan vara potentionella motoralternativ för morgondagen. Alla ovannämnda motortyper använder ur olja förädlat bränsle.
Även om tillgången till råoljebaserat bränsle av någon orsak under 1980-talet skulle försvåras, behöver detta inte innebära att trafiken upphör. Ett faktum är i alla fall att det inte idag existerar en industri som skulle förmå producera lika mycket på alkohol eller på andra ämnen baserade flytande bränslen i den utsträckning som skulle krävas för att motsvara trafikens energibehov. Debatt förs kring alkoholhaltiga bränslen som skulle kunna utvinnas ur tex sockerrör, biomassa eller urbant avfall. Likaså talar man om syntetiskt bränsle tillverkat av stenkol. För att dessa bränsleslag skall kunna tillverkas krävs emellertid att en industri byggs upp, vilket i sin tur förutsätter omfattande investeringsverksamhet. Det är i detta sammanhang ytterst svårt att spå om framtiden. Det är trots allt troligt att bensin skall kunna förädlas ur metanol med redan kända metoder förutsatt att det ekonomiskt är möjligt att ur lämpliga basämnen tillverka syntetisk gas, Då skulle biltekniken för bensinmotorns del klara sig med blotta förskräckelsen. För dieselmotorn är läget något mera problematiskt. En viss optimism torde dock vara berättigad: de kvantiteter av tung och lätt brännolja som dieselmotorerna kräver torde ännu under 1980-talet stå att uppbringa.
1980-talet kommer under alla omständigheter att kännetecknas av en intensiv verksamhet för att få fram nya alternativa bränslen och effektiva framställningsmetoder. Potentiella alternativ existerar redan idag, men steget ut till full exploatering är ännu långt. Elbilen, utnyttjandet av väteteknik, och framförallt alkoholbaserade bränslen har säkert framtiden för sig. Transporterna under 1980-talet sker emellertid ännu med konventionella metoder. Dieselmotorn intar mao en central position i de tunga transporterna, medan bensinmotorn dominerar de lättare transporterna.
Antti Saarialho O 39