Грузовики будущего от Walmart

Перед транспортным отделом Walmart, насчитывающим примерно 7200 грузовиков, вопрос о выживании не стоит. Однако это не мешает компании стремиться к повышению эффективности грузоперевозок, прибегая порой к весьма нестандартным решениям

 

Перед транспортным отделом Walmart, насчитывающим примерно 7200 грузовиков, вопрос о выживании не стоит. Однако это не мешает компании стремиться к повышению эффективности грузоперевозок, прибегая порой к весьма нестандартным решениям.

Фото Wal-Mart Stores, Inc.

Грузовики американской торговой компании Wal-Mart Stores, Inc., работающие под брендом Walmart, проезжают миллионы миль каждый год, доставляя товары в 4800 розничных точек по всей стране. И как любая другая успешная компания, этот ритейл-гигант ставит перед собой задачи по увеличению эффективности своей деятельности. Для перевозчиков эффективность можно выразить самой простой формулой — доставляй больше, проезжая меньше. Такая задача была поставлена в 2005 г. — удвоить эффективность работы автопарка к 2015 г. В 2007 г. компания осуществила на 658 млн больше доставок грузовиками, проехавшими на 298 млн миль меньше. На сегодняшний день десятилетний план выполнен на 80 %.

Успехи заметные, но в компании понимают, что ключ к достижению цели — дальнейшее совершенствование технологий. «Мы должны использовать наиболее эффективную технику, имеющуюся в наличии, и мы должны неотступно следовать за новыми технологиями, тестировать технику завтрашнего дня», — считают в компании. Свою стратегию руководство Wal-Mart реализует в сотрудничестве с поставщиками транспорта. Компания тестирует новейшие технические решения вот уже примерно 20 лет. За два десятилетия в эксплуатации был проверен ряд прототипов.

Водитель размещен в центре кабины в окружении мониторов

Тягач Peterbilt с комбинированной силовой установкой, который Wal-Mart называет Hybrid assist Truck, был построен в партнерстве с корпорациями PACCAR Inc и Eaton в 2007 г. Корпорации заключили между собой соглашение о совместном развитии в Северной Америке собственных гибридных технологий для тяжелых коммерческих автомобилей. Компании планировали вывести на рынок инновационный продукт к концу 2009 г. Мировой кризис спутал все планы.

Тягач Peterbilt Hybrid снабжен системой рекуперации энергии. Аккумуляторы грузовика питают системы кондиционирования и отопления когда не работает дизель. Для водителя в кабине доступно стандартное напряжение 110 В большой мощности. Наслаждаться всем этим можно 10 часов.

В качестве силовой установки использована микротурбина

Создание другого гибридного тягача Freightliner Cascadia положило начало долгосрочному партнерству Daimler Trucks North America и Wal-Mart по разработке инновационных «зеленых» технологий. Wal-Mart называет этот тягач Wheel-end hybrid assist, так как прототип выделяется размещением тяговых электродвигателей: два двигателя были размещены в колесах задней оси. Применение ступичных электродвигателей позволяет избежать потерь энергии при ее передаче с передней части грузовика к задним ведущим колесам. Технологии комбинированной силовой установки разрабатывались с участием научно-исследовательского центра GHC (Daimler Trucks Global Hybrid Center, Япония, Кавасаки). Открытие центра состоялось 1 августа 2008 г.

Грузовик, называемый Full propulsion hybrid, представляет собой «двойной» гибрид, объединяющий механическую и электрическую силовые системы. На практике это означает, что грузовик может двигаться на электротяге как электромобиль или как гибрид, используя комбинированный привод. Тягач может работать только от электродвигателя при скорости до 48 миль в час. При более высокой скорости к производству движущей энергии подключается дизель. Емкость батареи в силовой установке Meritor составляла 29 кВтч. Грузовик показал снижение расхода топлива на 13,7 %.

Для снижения массы тягач и полуприцеп изготовлены из углеволокна

Wal-Mart уже 3 года тестирует в Калифорнии 5 грузовиков с силовой установкой Westport, работающей от сжиженного природного газа. Недавно Wal-Mart приступила к испытаниям нового 12-литрового двигателя Westport / Cummins Alpha, работающего на сжатом природном газе.

В Канаде реализуется пилотный проект автопоезда Supercube. В настоящее время идет вторая фаза испытаний. Первый этап испытаний показал, что Supercube может перевозить на 40 % больше товаров, чем обычный автопоезд. При этом эксплуатационные расходы снижаются на 24 %, а выбросы на 14 %.

Обычный автопоезд компании Wal-Mart Stores

Новый концептуальный грузовик — WAVE (Walmart Advanced Vehicle Experience) является результатом совместным работы нескольких партнеров, в том числе Peterbilt, Great Dane Trailers и Capstone Turbine Corp. В конструкции Walmart Advanced Vehicle Experience объединены аэродинамика, передовые системы управления и гибридный привод, включающий микротурбину, электродвигатель и аккумуляторную батарею. Водителя разместили по центру кабины. По обе стороны от рулевой колонки расположили интерактивные мониторы. И то, и другое вряд ли найдет понимание у водителей. Кабина имеет раздвижные двери. Надо полагать, что они открываются электроприводом, так как открыть снаружи водитель их не сможет. Аэродинамика автопоезда улучшена на 20 %

По заявлению Wal-Mart, новый автопоезд эффективней на 12 %. Для снижения массы тягач и полуприцеп изготовлены из углеродного волокна. Вес 16-метрового прицепа умень шился на 1814 кг.

Самый первый концепт — Walmart Hybrid assist Truck (Peterbilt, 2007 г.)

Так называемую микротурбину изготовила калифорнийская компания Capstone Turbines Corp. Компания специализируется на небольших турбинных энергетических установках. Ключевым решением Capstone являются не нуждающиеся в обслуживании и подаче смазки «воздушные» подшипники, обеспечивающие безотказную работу агрегата в течение всего срока службы турбины. «Воздушным» подшипник называют, потому что при скорости вращения свыше 2000 мин-1 между внутренней лентой подшипника и валом образуется воздушный поток, который отделяет вал от гибкой ленты, выполненной из особого высокотемпературного сплава. Поток воздуха предохраняет детали от износа. Воздушные  подшипники позволяют турбине вращаться со скоростью 65-95 тыс. оборотов в минуту.

Наружная часть ленты опирается на образующую окружность волнообразные складки другой ленты, выполняющей роль пружины, поддерживающей ленту. Из-за применения тонкой ленты в англоязычной литературе такой подшипник называют foil bearing (foil — фольга, bearing — подшипник). «Воздушные» подшипники появились еще в середине прошлого века в авиации. С тех пор технология только оттачивалась.

Эта инновация дает возможность отказаться от использования масла, высокий расход которого у других видов оборудования составляет значительную часть эксплуатационных затрат. Кроме того, малое количество сопрягаемых частей снижает до минимума риск повреждения деталей турбогенератора и обеспечивает достаточно надежную и безопасную работу микротурбинной установки.

Проект Walmart Supercube. Может перевозить на 40 % больше грузов

Турбогенератор имеет небольшой вес, компактен, не нуждается в системе охлаждения, быстро выходит на рабочий режим. Для того чтобы генераторная установка вышла режим полной мощности, достаточно минуты. Электрический генератор с постоянными магнитами располагается на одном валу с компрессором и турбиной.

Генератор охлаждается набегающим потоком воздуха, что исключает необходимость организации системы жидкостного охлаждения и повышает надежность и экономичность установки в процессе эксплуатации.

Срок до капитального ремонта турбогенераторов Capstone Turbines Corp. при соблюдении условий эксплуатации составляет 60 тыс. часов, а периодические сервисные работы производятся каждые 8 тыс. часов. Для энергетических установок — не чаще 1 раза в год.

Конструктивные особенности делают турбогенераторы Capstone очень привлекательными для использования в качестве аварийного источника мощности или заряда батарей электромобилей.

Микротурбину изготовила фирма фирма Capstone Turbines Corp

Так, в прошлом году Capstone Turbine Corporation уже получала заказ на 34 турбины С30, работающие на жидком топливе, для использования в электрических автобусах DesignLine Eco Saver IV, которые выпускаются серийно. Использовать турбо-генераторы мощностью 30 кВт предполагалось как раз для зарядки батарей. Турбогенераторы Capstone являются ключевым решением гибридных автобусов DesignLine. Компании Capstone и DesignLine Corp. недавно подписали новое пятилетние OEM-соглашение о долговременных отношениях. С января этого года DesignLine Corp. стала называться Environmental Performance Vehicles (EPV).

В компании Wal-Mart заявляют, что WAVE не является конечным продуктом — это только экспериментальный прототип, и его характеристики при необходимости будут меняться.