Автопарк
Главная  /  Автопарк  /  Технологии будущего: беспилотники плюс электрификация
[

Технологии будущего: беспилотники плюс электрификация

]
Технологии будущего:беспилотники плюс электрификация
Цифровизация, интернет вещей, электрификация — новые решения в этих сегментах становятся инструментами, которые помогают отрасли коммерческого транспорта реализовать концепцию повышения комплексной безопасности и управления движением. Что ждет автомобилестроение в будущем? Продолжаем обзор новинок, представленных в рамках Дня технологий ZF во Фридрихсхафене.

Прошедший во Фридрихсхафене День технологий ZF был посвящен комплексным решениям для мобильности. В предыдущем номере «Автопарка» мы подробно рассказали об инновациях, предлагаемых ZF для складской логистики. Сегодня речь пойдет о пассажирских беспилотниках и электрификации коммерческого транспорта.

АВТОБУСЫ: ГОСТИ ИЗ БУДУЩЕГО

Самыми необычными экспонатами во Фридрихсхафене были два автобуса-челнока с электроприводом. Один из них — это творение немецкого ателье Rinspeed, которое занимается концепт-карами. Беспилотный электрокар со сменными кузовами получил название Snap, означающее щелкающий звук, с которым кузовной модуль Pod автоматически пристыковывается к платформе Skateboard. Главное в этом проекте именно платформа. «Скейтборд» с электромотором на задней оси напичкан датчиками, радарами, лидарами и сам перемещается от кузова к кузову. У пятиметровой платформы все колеса поворотные, за счет этого она очень маневренна, а запас хода составляет 100 км. Модули предусмотрены разные — пассажирский, фургон и киоск. И каждый остается функциональным в статике уже без платформы — как капсула-беседка, хранилище или точка продаж. Одна из очевидных ролей беспилотника — кемпер. установив в живописном месте особенный модуль, путешественник отпускает платформу до переезда в другой город.

Технологии ZF

Rinspeed Snap — беспилотный автобус-челнок со сменными кузовами.

Интереснее всего внутри четырехместного пассажирского модуля в окружении разновеликих дисплеев.

Интереснее всего внутри четырехместного пассажирского модуля в окружении разновеликих дисплеев. Здесь все для полноценной жизни онлайн, и для каждого пассажира Snap настраивает свою конфигурацию информационного канала. Snap узнает пользователей, сканируя сетчатки глаз, и предлагает каждому пассажиру свою инфоподдержку. Можно провести онлайн-совещание с коллегами, проконсультироваться с врачом и выбрать любимый ресторан. И да, тема облаков все же есть, это про хранилище компьютерных данных ZF ProAl, с которым связан экипаж. Snap ездить пока не умеет. А вот второй экспонат — электробус e.GO Mover — почти готов к серийному производству. Ожидается, что машина встанет на конвейер совместного предприятия e.GO Moove GmbH в Ахене уже в 2019 году.

Электробус e.GO Mover задуман как замена обычным маршруткам: салон вмещает 16 пассажиров.

Машина задумана как замена обычным маршруткам. Она вмещает 15 пассажиров. А поскольку ZF входит в состав совместного предприятия, эту марку здесь будут носить электромотор, центральный компьютер ProAl, ассортимент соответствующих сенсорных систем, тормозная система и подвеска. Первоначальные планы предусматривают годовое производство в объеме нескольких десятков тысяч единиц. Концерн ZF ожидает, что в ближайшие пять-семь лет спрос на эти транспортные средства достигнет примерно одного миллиона.

От ZF здесь электромотор, центральный компьютер ProAl, ассортимент соответствующих сенсорных систем, тормозная система и подвеска.

Рядом с электробусами — электрифицированный Mercedes-Benz Vito без педалей и рулевого колеса. У него на торпедо три больших информационных дисплея, еще один, поменьше, — на центральной консоли. Единственный механизм управления — многофункциональный джойстик. Водитель может сидеть справа. Демонстрационный автомобиль приехал на показ своим ходом.

Электрифицированный Mercedes-Benz Vito без педалей и рулевого колеса.

ГРУЗОВИКИ: ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ

Ассортимент продукции ZF в области электроприводов для коммерческих автомобилей с допустимой полной массой до 19 тонн пополнился двумя решениями — CeTrax lite и CeTrax mid. Особенностью названных центральных электроприводов является их интегрированное исполнение, при котором электродвигатель, силовая электроника и коробка передач объединены в компактный агрегат в одном корпусе. Соответственно, силовую электронику не нужно специально присоединять к электродвигателю, поскольку связь между ними уже предусмотрена внутри агрегата. Благодаря своей компактности оба электропривода можно интегрировать в имеющиеся платформы транспортных средств. А это значит, что автопроизводителям не требуется прибегать к масштабным изменениям конструкции подвески или мостов.

Трансмиссия CeTrax mid оснащена двумя асинхронными электродвигателями, которые позволяют привести в движение транспортное средство общей массой до 19 тонн.

CeTrax lite и CeTrax mid оснащены электрическими компонентами центрального электропривода моста ZF для легковых автомобилей. Передача потока мощности асинхронного электродвигателя осуществляется непосредственно на выход агрегата, что обеспечивает компактность исполнения. За счет использования одних и тех же компонентов для широкого спектра автомобилей — от легковых до среднетоннажных — ZF удалось предложить отрасли коммерческого транспорта экономически привлекательные решения. Что касается механической части, то она была адаптирована к эксплуатационным требованиям для коммерческих автомобилей, как и картер с оптимизированными компонентами и точками крепления.

Максимальная мощность асинхронного электродвигателя CeTrax lite составляет 150 кВт.

Максимальная мощность асинхронного электродвигателя CeTrax lite составляет 150 кВт, а крутящий момент достигает 380 Нм. Таким образом, в отношении производительности он ни в чем не уступает традиционному силовому агрегату в своем сегменте. Хотя этот модуль является полностью интегрированной системой и, помимо электродвигателя, включает в себя одноступенчатый редуктор и силовую электронику, CeTrax lite отличается не только компактностью, но и небольшим весом — около 120 кг.

CeTrax mid оснащен двумя асинхронными электродвигателями (в параллельном соединении), которые позволяют привести в движение транспортное средство общей массой до 19 тонн. Мощность системы достигает 300 кВт, а двухступенчатая автоматическая трансмиссия обеспечивает крутящий момент в 760 Нм. Полностью интегрированная конструкция также обеспечивает простоту установки в транспортное средство. Мосты со стандартными передаточными отношениями могут быть использованы в сочетании с обоими электроприводами — CeTrax lite и CeTrax mid.

В рамках реализации концепции электромобильности ZF уже сейчас поддерживает поставщиков в серию, предлагая им свои системные решения. Примером тому является новый демонстрационный автобус ZF. 18‑метровая сочлененная машина приводится в движение сразу двумя модулями электропортального моста AVE 130 с четырьмя двигателями. Это системное решение ZF предлагает согласно принципу «все из одних рук», включая современные инверторы, элементы управления и всю электронику. Что касается монтажного пространства, необходимого для AVE 130, то принципиальных отличий от варианта установки стандартных портальных мостов здесь нет. Это позволяет производителям значительно снизить расходы, так как разрабатывать специальные подвески для реализации концепций электромобильности в данном случае нет необходимости. Примечательно и то, что AVE 130 можно комбинировать почти со всеми стандартными источниками питания, такими как накопители, суперконденсаторы, топливные элементы или контактная сеть. Кроме того, он хорошо совместим с последовательными гибридными системами или подключаемыми вариантами. Все это дает поставщикам в серию и организациям общественного транспорта максимальную свободу выбора в отношении типа энергоснабжения. Высокая ремонтопригодность, обеспечиваемая стандартными компонентами серийного производства, является завершающим штрихом к футуристическому портрету городских автобусов, созданному ZF вместе с разработкой электропортального моста AVE 130 для низкопольных транспортных средств.

Получил дальнейшее развитие и проект Trakson Hybrid. Конфигурация этой трансмиссии предполагает размещение электропривода между ДВС и коробкой передач, в крупнотоннажных коммерческих автомобилях можно реализовать все функции гибридных систем. Эти функции весьма привлекательны для целого ряда применений. Так, в режиме генератора гибридный модуль можно использовать и для электропитания дополнительных агрегатов, например холодильных установок в автомобилях-рефрижераторах. Помимо грузовых автомобилей, Trakson Hybrid может применяться в туристических автобусах, где гибридный привод способен продемонстрировать те же преимущества. Этот инновационный продукт ZF также предлагается как системное решение со всеми вышеперечисленными плюсами.

Модульная коробка передач Trakson с 2019 года будет опционально оснащаться функцией Predictive Maintenance.

У гибридного Iveco Stralis трансмиссия Trakson Hybrid, ее обслуживает большой блок с батареями и электроникой за кабиной.

Кстати, с 2019 года модульная коробка передач Trakson будет опционально оснащаться функцией упреждающего обслуживания (Predictive Maintenance). Новинка, разработанная на базе «облачной» технологии, позволит владельцам автопарков в режиме реального времени отслеживать состояние отдельных значимых компонентов, таких как трансмиссионное масло или диски сцепления. За счет этого можно будет в упреждающем режиме планировать техобслуживание, сокращать продолжительность простоев и предотвращать поломки транспортного средства, что в свою очередь уменьшит затраты и одновременно увеличит срок службы коробки передач.

На выставке IAA в Ганновере концерн ZF продемонстрирует первый в мире прототип полностью электрического усилителя рулевого управления ReAX EPS для коммерческих автомобилей, работающий без гидравлических и периферийных систем. Совокупное усилие сервопривода обеспечивает вращающий момент электродвигателя величиной до 70 Нм. Электрический усилитель рулевого управления ZF (Electrically Powered Steering, EPS) спроектирован для поддержки электронных систем будущего. Полностью электрическое рулевое управление — важная составляющая систем помощи водителю (ADAS) и функций автоматизированного вождения, способных повысить безопасность, упростить работу водителей и усовершенствовать логистические процессы. Более того, усилители ReAX EPS ZF повышают эффективность агрегатов, поскольку обладают меньшей массой и требуют меньше монтажного пространства по сравнению с обычным гидравлическим рулевым управлением.

Полностью электрический усилитель руля ReAX EPS для коммерческих автомобилей работает без гидравлических и периферийных систем.

В ходе разработки ReAX EPS концерну ZF удалось перенести принцип электромеханического рулевого управления, уже широко применяемый в легковых автомобилях, на грузовые автомобили и автобусы любых типов. Основа системы — исполнительный механизм, оснащенный электродвигателем с вращающим моментом величиной до 70 Нм и встроенным блоком управления, коробка передач и система датчиков. Повышенная мощность обеспечивает многократное повышение усилия руля коммерческого автомобиля, несмотря на компактную конструкцию и отсутствие системы гидравлических насосов. Это позволяет не только отказаться от дополнительного потребителя, но и от необходимости привода насоса с помощью ДВС или вспомогательного электродвигателя.

Интеллектуальное управление с водителем или автономно ReAX EPS — важное звено в цепочке ZF «Sее — Think — Act», направленной на автоматизацию грузовых автомобилей и автобусов. Интеллектуальная система рулевого управления, взаимодействующая с блоком управления, например с ZF ProAI, периферийными датчиками и прочими системами автомобиля, способна выполнять любые задачи — от поперечного управления до уровня автоматизации 4. Это означает, что управление грузовым автомобилем, например, на отрезках автомагистрали или в автопарке может происходить автоматически, что дает возможность водителю выполнять другие задачи или отдыхать.

Усилитель ReAX EPS также можно использовать для реализации отдельных функций обеспечения безопасности и комфорта вождения, требующих сетевого взаимодействия. К ним относятся, в частности, помощь движению по полосе (Lane Keeping Assist, LKA) разработка ZF, предотвращающая непреднамеренный выезд за пределы полосы движения. ReAX EPS легко поддерживает уже применяемые в серийных коммерческих автомобилях функции: активный возврат рулевого колеса в положение прямолинейного движения, компенсацию уклона дороги и бокового ветра, усиление рулевого управления в зависимости от скорости. Помимо этого, можно запрограммировать практически любой режим рулевого управления: в виде характеристики соответствующего автопроизводителя или в виде опций выбора для водителя.