Наш гибрид

2009-02-18 18 февраля 2009, просмотров: 21562, Автоцентр: №7 2009 г.

Марки: ГАЗ

Теги: гибрид

Оставьте свой голос

Электромобили и автомобили с гибридными силовыми установками создают не только за рубежом, но и в Украине. Сегодня в Киеве проходит испытания очередная отечественная разработка. Что же это за машина? 2009-02-18

Электромобили и автомобили с гибридными силовыми установками создают не только за рубежом, но и в Украине. Сегодня в Киеве проходит испытания очередная отечественная разработка. Что же это за машина?

Грузопассажирский (грузоподъемность – 1,0 т) гибридный электромобиль на базе автомобиля «Соболь» – совместный проект НТУ КПИ, Института электродинамики и Института возобновляемой энергетики НАН Украины. И хотя дорожные испытания нового гибрида пока еще не завершены, нам удалось познакомиться с принципом его работы и совершить небольшой тест-драйв.

Дешево, надежно, практично

Базовым автомобилем для нового проекта стал ГАЗ-2752 «Соболь» с дизельным мотором ГАЗ-560 (95 л. с.). Цель разработчиков – получить гибридный электромобиль (ГЭМ) путем максимального использования силовой установки базовой машины и минимально возможной доработки электрических и механических компонентов. В итоге из дополнительного оборудования, кроме необходимой электроники, понадобились только тяговый электродвигатель постоянного тока (ПТ125М) мощностью 20 кВт и батарея. С ролью последней справились 10 стартерных свинцово-кислотных аккумуляторов (12 В, 100 А.ч каждый), суммарно способных отдать мощность 12 кВт.ч. Конечно, более приемлемым вариантом было бы использование никель-металлгидридных или литиевых батарей (они легче, и энергоемкостные показатели у них лучше) или хотя бы тяговых свинцово-кислотных аккумуляторов, но на экспериментальном образце применили самые доступные по цене стартерные АКБ. Аккумуляторы и блок дополнительного электрооборудования размещены в задней части автомобиля. Электромотору выделили место под автомобилем, а точнее, за коробкой передач. Для этого укоротили карданный вал и переделали электромотор под два выхода (первоначально у ПТ125М был только один). Фактически вал якоря электромотора стал частью кардана.

Установка всего оборудования «украла» 220 кг грузоподъемности и незначительно сократила полезный объем фургона.

Как это работает

Привод гибрида имеет параллельную схему, то есть крутящий момент может передаваться на колеса и от электродвигателя, и непосредственно от ДВС.

В момент начала движения ДВС выключен, коробка передач в нейтральном положении, при этом тяговый электродвигатель механически отсоединен от ДВС. Электродвигатель разгоняет машину, получая питание от блока аккумуляторных батарей через преобразователь. При достижении определенной скорости (ее можно регулировать в пределах 15–50 км/ч) водитель включает соответствующую скорости передачу, отпускает педаль сцепления, и ДВС соединяется с тяговым электродвигателем и ведущими колесами. Так происходит запуск ДВС.

Сохранение «родного» ДВС и простота установки электромотора позитивно отразились на стоимости гибрида.

Дальнейшее движение машины обеспечивается двигателем внутреннего сгорания, а тяговый электродвигатель автоматически переходит в режим генератора и подзаряжает батареи. В дневное время они также могут подпитываться от солнечной батареи, устанавливаемой на крыше.

При необходимости (обгон, крутой подъем и т. п.) возможна совместная работа ДВС и тягового электродвигателя. При этом последний питается от аккумуляторной батареи, а коробка передач постоянно включена на ту или иную ступень, обеспечивая связь ДВС с ведущими колесами. Таким образом, на колеса передается значительно больший крутящий момент.

Из заднеприводных – в гибриды

И наконец, главный вопрос – для чего все это? Хотя дорожные испытания электромобиля не завершены, его разработчики утверждают, что экономия топлива в стоп-стартовых режимах (а именно в городских условиях, для которых в первую очередь предназначены подобные ТС) – 30–40%, плюс экологические преимущества. Неплохо, если учесть, что на переоборудование ушло менее $4000.

Базовым для гибрида может быть любой автомобиль (даже легковой) с задним приводом. Путем несложной доработки и установки тягового электрооборудования можно создать полнофункциональный гибридный электромобиль, потратив значительно меньше времени и денег, чем на разработку и изготовление специального двигателя внутреннего сгорания со встроенным в него или пристроенным к нему тяговым электродвигателем.

История

В 1973 г. в Запорожье создали опытный электромобиль на базе ЗАЗ-968. Машина оснащалась импульсным полупроводниковым преобразователем . В 1974 г. «электрозапорожец» на ВДНХ СССР получил бронзовую медаль.

Грузовой электрический мотоцикл, собранный на базе модели «Днепр-300», развивает скорость до 60 км/ч, а герметичная никель-кадмиевая АКБ (NiCd) обеспечивает пробег в 60 км. Грузоподъемность – 350–400 кг.

Электромобиль с гибридной силовой установкой на базе модели ЗАЗ-1102 «Таврия» (см. «АЦ» № 25’2004). Источники электрической энергии – аккумуляторные батареи и генератор, который приводится в действие итальянским одноцилиндровым бензиновым двигателем внутреннего сгорания мощностью 11 л. с. Дальность хода с включенным ДВС – 650–750 км, расход топлива – менее 6 л на 100км.

В 1995 году «Таврия-Электро» («АЦ» № 49’2004) официально классифицирована как ЗАЗ-1109. Запас хода электромобиля в городском цикле составляет 60–80 км, а за городом (по ровному шоссе) – 100–110 км. Максимальная скорость – 90 км/ч.

Тест-драйв

Сначала все было, как у обычного современного электромобиля: нажатие на педаль, ровный бесшумный разгон… Он прекратился где-то километрах на сорока в час. Педаль уже утоплена в пол, пора переключаться на ДВС! Выжимаю сцепление и с «нейтрали» включаю третью, отпускаю сцепление… И машина продолжает энергичное ускорение, но уже под гул дизеля из-под капота – он запустился «с наката», без заметного рывка, в том момент, когда я отпустил левую педаль. После остановки у перекрестка и перехода на «нейтраль» оказалось, что дизель заглушен без моего вмешательства, и последующий старт снова осуществляется посредством электромотора.

Все вышло проще, чем показалось во время инструктажа. Подобный алгоритм вполне приемлем для профессиональных водителей, которые с радостью откажутся от необходимости «играть» педалями, трогаясь с места, в пробках и при маневрах в местах погрузки или посадки пассажиров. Именно для таких режимов гибрид данного типа наиболее целесообразен как с экономической, так и с экологической точки зрения. Конечно, есть нюансы – возможно, постоянный запуск дизеля «с толкача» скажется на ресурсе некоторых его систем, а также сцепления, но в таком случае конструкторам придется лишь обеспечить его запуск стартером в нужный момент. Машина показалась практичной и перспективной. Хотелось бы, чтобы ее полностью испытали и довели до состояния промышленного образца.

Затраты на переоборудование

Необходимое оснащение

Стоимость, у. е.

используемое в «Соболе»

другие варианты

Электродвигатель

1500

1000–3000

Электрооборудование

1500

1000–3000

Батареи

1000

900–15000

Всего

4000

2900–21000

Владислав Осадчий
Фото Сергея Кузьмича