Автобус Yutong ZK6116 CHEVG с трансмиссией DMT запасает энергию торможения в батарее суперконденсаторов, что дает экономию топлива до 30 %
Эпоха, в которой китайские заводы лишь с переменным успехом копировали западные и японские разработки, похоже, подходит к концу, и сегодня инженеры из Поднебесной все чаще и чаще выдают продукты собственного творчества. Причем не только в виде выставочных концептов, но и сертифицированной, полностью готовой к эксплуатации техники, продаваемой в дилерских центрах. Один из примеров тому – новый автобус Yutong ZK6116 CHEVG с дизель-электрической силовой установкой.
Для городского транспорта принципиально важно не «тарахтеть» двигателем на остановках, обдавая входящих и выходящих пассажиров струей выхлопных газов. Отчасти это и мотивирует муниципальные власти богатейших мегаполисов заменять автобусы безумно дорогими электробусами, фактически дотируя производство априори нерентабельной техники. Неважно, где и сжиганием чего вырабатывается электроэнергия для заряда, и что будет потом, когда литиевая батарея «кончится», – главное, что здесь и сейчас, то есть вокруг самого электробуса, тихо и свежо…
А возможно ли хотя бы отчасти совместить прибыльность и экологичность городского транспорта? Да, такую попытку сделала китайская компания Yutong, представив семейство автобусов CHEVG, – они дизельные, но основным достоинством электробусов обладают. При скорости движения ниже 20 км/ч бортовая электроника глушит двигатель, и ведущие колеса вращает электромотор – энергией, запасенной в суперконденсаторах (ионисторах). Автобус бесшумно подъезжает к остановке, пассажиры входят в салон, не ощущая никакой вибрации на поручнях, ничего не дребезжит и не позвякивает. Двери закрываются, машина разгоняется, и лишь потом дизель автоматически вступает в работу. Сразу в режиме средних, вне диапазона вибраций, оборотов, а шум его выхлопа уже незаметен на общегородском акустическом фоне.
Последовательно и параллельно
По номенклатуре компании Yutong эта система привода получила наименование DMT, что расшифровывается как Dual Mode Transmission. Хотя на первый взгляд ничего нового в этих «двух режимах» нет, и на гибридных автомобилях (напомним, их серийно выпускают с 1997 года) все устроено примерно так же. Да и суперконденсаторы вместо гальванических аккумуляторов уже применяют на электробусах на маршрутах ряда китайских городов. Тем не менее новизна тут есть – компания Yutong предложила промежуточный вариант экономичного и экологичного городского транспорта, который не требует создания разветвленной инфраструктуры для зарядки электробусов. Особенно тех, что на ионисторах, ведь их надо заряжать на КАЖДОЙ остановке. Автобусам семейства CHEVG не нужно вообще ничего. Кроме асфальта. Они полностью автономны – разве что раз в сутки приезжают на заправку дизтопливом. Их можно без какой-либо реконструкции дорожной сети сразу пустить на маршруты уездного города N вроде Алексина, Осташкова и т. п., где об электротранспорте вообще (не говоря уже о литий-железо-фосфатных батареях и ионисторах) имеют только теоретические представления и где даже железные дороги не будут электрифицированы в ближайшие полвека.
Трансмиссия DMT скомпонована единым агрегатом и внешне напоминает обычную автоматическую коробку передач, пристыкованную спереди к двигателю. Напомним, на большинстве современных автобусов, включая Yutong ZK6116 CHEVG, силовой агрегат расположен в заднем свесе кузова носком коленвала назад и фланцем карданного вала вперед. Фактически DMT состоит из соосно сблокированных стартера-генератора ISG и тягового электродвигателя. Оба узла бесщеточные, на постоянных магнитах.
Расскажем подробнее о режимах работы DMT. Первый и основной – относительно быстрое движение по городским улицам. Силовой поток от двигателя передается на ведущие колеса посредством давным-давно изобретенной электрической трансмиссии. Выработанная электроэнергия через интегральный контроллер поступает в силовой электродвигатель, соединенный карданным валом с ведущим мостом. А излишки через тот же контроллер идут на зарядку батареи суперконденсаторов. Причем ионисторы, в отличие от аккумуляторов любого типа, заряжаются очень быстро. А в данном случае – практически за секунды, поскольку емкость батареи тут несопоставимо меньше, чем на электробусах. Имея на борту источник энергии в виде ДВС, нет никакого резона раздувать размеры, массу и цену батареи выше предела, достаточного для разгона автобуса и медленного движения в пробках. Это и есть второй режим работы трансмиссии DMT, объясняющий слово Dual в ее наименовании.
Но фактически режимов больше – как минимум шесть, что свойственно параллельно-последовательным гибридам. Дизель может работать одновременно с электромотором, причем первый будет заряжать батарею, а второй вращать ведущие колеса. Электромотор – если электронные «мозги» дают ему такую команду – поможет дизелю при разгоне, питаясь от заблаговременно заряженной батареи. Можно ехать и как на обычном дизельном автобусе с прямым приводом на карданный вал, а все силовое электрооборудование будет бездействовать. И наконец, есть вполне логичный режим рекуперации при торможении. Водитель сбрасывает «газ», дизель (если он работал) мгновенно глохнет, а стартер-генератор ISG, получая вращение от ведущих колес, заряжает батарею ионисторов.
Пару слов о ней… Суперконденсаторы, конечно, уступают по удельной емкости литиевым аккумуляторам, зато они гораздо легче, в разы более долговечные, не требуют дорогостоящей утилизации и нормально работают в широком диапазоне температур, включая арктические морозы.
А теперь – вишенка на торте. Как вы уже поняли, в схеме DMT напрочь отсутствует коробка передач. Но, об этом в следующей статье.
Начало. Окончание следует.
Читайте также:
Новый автобус Руслайнер — эволюция запланирована