Top.Mail.Ru
Гибрид гибрида: экспериментальный UAZ Cargo

Гибрид гибрида: экспериментальный UAZ Cargo

фото: Михаил Ожерельев и МАМИ / 29.05.2015
Университет машиностроения (МАМИ) построил городской развозной автомобиль с последовательно-параллельной гибридной схемой. Необычный гибрид с приводом на разные оси, созданный на базе UAZ Cargo, должен, по мнению разработчиков, заинтересовать сферу внутригородской дистрибьюции и коммунальные службы

Михаил Ожерельев

С виду это обыкновенный UAZ Cargo образца 2013 года с изотермическим фургоном, каких на дорогах пруд пруди, особенно в сельской местности. О том, что машина необычная, говорят надпись Hybrid на облицовке радиатора и массивный аккумуляторный шкаф в фургоне у передней стенки. В новую разработку НТЦ «Автомобили с комбинированными энергетическими установками» при МАМИ заложены наиболее эффективные способы и средства преобразования электрической энергии в механическую и управления системой тягового электрооборудования в режиме минимальных потерь энергии. Это самый гибридный гибрид, говорят его создатели. В чем, несомненно, есть доля истины.

Гибрид гибрида: экспериментальный UAZ Cargo

КП и раздаточную коробку заменили два электродвигателя плюс электромагнитная муфта

Гибридные версии имеются почти у всех крупных зарубежных автокомпаний, иначе просто не впишешься в жесткие рамки по экологии. Наиболее широкое применение нашли два основных типа гибридного привода — последовательный и параллельный. Первый, когда ДВС не связан механически с ведущими колесами, отлично подходит для городской езды с частыми остановками. Он позволяет наиболее эффективно использовать рекуперацию энергии. Второй, имеющий меньшие потери на преобразование энергии, дает больший запас хода и лучше применим к многоцелевым грузовикам, работающим на среднем плече. А что если автомобиль эксплуатируется в разных условиях? Для такого случая наиболее эффективным будет последовательно-параллельный (смешанный) гибрид. Схема позволяет наиболее гибко подстраиваться к условиям движения, но весьма громоздка. Считается, что использовать ее целесообразно только на тяжелых грузовиках. Поэтому и живых примеров не много. Из нашумевших — опытный КАМАЗ-65206 Hybrid.

Взявшись за постройку параллельно-последовательного гибрида на базе легкого коммерческого автомобиля, инженеры МАМИ задались целью выявить все преимущества смешанной силовой установки и свести на нет недостатки. Идея возникла не на пустом месте. В 2010 году в НТЦ был построен экспериментальный автомобиль-лаборатория УАЗ-3153 с параллельной схемой гибридной силовой установки. Получается, что нынешний UAZ Cargo явился развитием идей, заложенных в предыдущих проектах.

Гибрид гибрида: экспериментальный UAZ Cargo

Для накопителей энергии пришлось использовать часть пространства фургона

В силовой схеме гибридного UAZ Cargo два электродвигателя. Первый занял место штатной КП и раздаточной коробки. Обратимая электромашина стыкуется с ДВС посредством штатного сцепления, а с задним ведущим мостом — через быстродействующую электромагнитную муфту и карданный вал. Второй электродвигатель соединен с передним мостом. Если муфта разомкнута, гибрид работает по последовательной схеме с приводом на передние колеса.

Если муфта замкнута, подключается задний мост. Момент к задним ведущим колесам может создаваться совместной работой ДВС и электромашины. При выключенном двигателе и выключенном сцеплении возможен электроприводный режим с питанием от накопителей энергии.

«Бывают ситуации, когда для одного и того же автомобиля при движении в городском цикле, например в зависимости от трафика, нужно двигаться в режиме то последовательного, то параллельного гибрида, — рассказала Елена Баулина, доцент кафедры ‘‘Автомобили и транспортно-технологический системы’’ Университета машиностроения. — Смешанный гибрид позволяет это сделать. Мы придумали схему с приводом на разные оси, запатентовали и построили опытный образец».

В обычных условиях старт и разгон осуществляются в режиме электротяги, а когда скорость достигает определенных значений (в трансмиссии машины нет возможности изменения передаточных чисел), ДВС получает механическую связь с задними ведущими колесами. Далее электродвигатели могут быть отключены или переведены в режим генератора. При торможении возможен возврат энергии в накопители. На опытном UAZ Cargo включение, выключение и «смешивание» режимов осуществляется водителем вручную, а в окончательном варианте все это будет отдано на откуп автоматике.

Гибрид гибрида: экспериментальный UAZ Cargo

Под капотом штатный дизель ЗМЗ-5143.10

При создании автомобиля стояла задача максимального сохранения серийных агрегатов и использования отечественных компонентов. Подходящие электродвигатели (40 кВт; 280 Нм) нашлись в НПП «Темп», а муфту приобрели в ПО им. И. Бушуева (Златоуст). Двигатель остался штатным (ЗМЗ-5143.10). Частично пришлось доработать механизм сцепления — установить сервопривод для автоматического выключения. Также для движения с выключенным

ДВС в подкапотном пространстве добавились электронасос привода ГУР и вакуумная помпа усилителя тормозов.

В качестве накопителя энергии используют литий-железофосфатные аккумуляторы, они производятся в России по китайской лицензии. АКБ смонтированы в кузове, где собрано 10 модулей по 12 ячеек емкостью 40 Ач. Накопители обеспечивают запас хода в электрическом режиме до 40 км.

Заявленная грузоподъемность опытного образца cоставляет 800 кг и практически не отличается от обычного UAZ Cargo. По словам разработчиков, присутствие гибридных компонентов компенсируется отсутствием основной и раздаточной коробки.

Каким видится будущее применение этого автомобиля? Есть несколько вариантов. Во-первых, это может быть обычный развозной автомобиль, для которого применение комбинированной электроустановки позволит снизить токсичность отработавших газов и улучшить топливную экономичность. К слову, на опытном образце расход топлива — 9,3 л/100 км.

Гибрид гибрида: экспериментальный UAZ Cargo

Второй вариант — автолавка для продажи продуктов. В данном случае плюсом является возможность вырабатывать электричество  на борту, не привязывая торговую точку к электросетям.

Наконец третье — это работа гибрида в качестве коммунальной машины, на которой установлено электрическое навесное оборудование. Энергоемкость накопителей позволяет осуществить привод вспомогательного оборудования без запуска ДВС, что обеспечивает практически бесшумную работу коммунальной техники.

Идея абсолютно правильная, сегменты коммунальной и муниципальной техники являются наиболее «грязными» с экологической точки зрения. Кроме того, на них есть дополнительное административное влияние. В общем, теперь свое веское слово должны сказать автопроизводители.

МИМОХОДОМ

Непосредственное отношение к Университету машиностроения имеет еще одна любопытная разработка гибридного автомобиля. В 2008 году НТЦ «Спецтехника» при МАМИ в партнерстве с ОАО НПП «Квант» и ЗАО «БАЗ» создали колесное шасси БАЗ-М6190Э с электрической трансмиссией. Макетный образец построен на базе балластного тягача «Вощина-1». Использовалась схема последовательного гибрида: место штатного силового агрегата заняла дизель-электростанция мощностью 315 кВт, к каждому из восьми  колес был подключен индивидуальный электродвигатель мощностью 60 кВт в пике. В качестве накопителей энергии выбраны гелевые аккумуляторы «Оптима», на борту их 40 штук. Макетный образец проходил испытания на Дмитровском полигоне и показал любопытные характеристики — максимальную скорость 90 км/ч, расход топлива 51 л/100 км. О дальнейшей судьбе проекта неизвестно.

Гибрид гибрида: экспериментальный UAZ Cargo

Гибрид гибрида: экспериментальный UAZ Cargo

Парковка

© Фото: WorldCarFans.com

Если автомобили сходят с конвейера, но их никто не покупает, надо думать о том, где хранить нереализованную технику. Склады и парковки забиты, свободные заводские территории уже давно перестали быть таковыми. В условиях, когда погрузка на морской паром для перевозки автомобилей к месту назначения становится делом более простым, чем их разгрузка, автомобильные компании нашли, как им кажется, решение, которое поможет им складировать все те машины, которые в условиях жестокого финансового и экономического кризиса никому не нужны. Они просто оставляют их на судах.

По некоторым данным, по морям и океанам сегодня ходят 640 специальных кораблей, предназначенных исключительно для перевозки автомобилей. В период, когда объемы продаж и, следовательно, поставок автопродукции между странами и континентами упали, морские перевозчики несут такие же убытки, что и автопроизводители. Однако, те и другие, видимо, нашли способ частичного решения обоюдных проблем.

Как передают европейские информагентства, японская автомобильная компания Toyota уже заключила договор с крупным скандинавским морским перевозчиком о хранении на его судах 2500 новых автомобилей. Корабли, в свою очередь, будут пришвартованы к пирсу в одном из портов в северной Швеции. Некоторые другие компании (надо полагать, из США и Японии) ведут схожие переговоры с морскими перевозчиками о возможности хранения в европейских портах нераспроданной в Европе автотехники.

Что случится, когда все автопаромы будут заполнены «под завязку»? Тогда автопроизводителям придется оставлять автомобили на обочинах дорог, на тротуарах городских улиц и во дворах жилых домов. В крайнем случае, шутят пессимистически настроенные японцы, - топить в Японском море.

(3 оценок, среднее: 4,00 из 5)
Загрузка...

Обсуждение

Ваш адрес email не будет опубликован.

Статьи по теме
Популярное