Грузавтоинфо. Грузовой автотранспорт в деталях.

01.01.2013
12:25

Техника Отслеживать:

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks


Максим СЕРГЕЕВ, фото автора
Европа озабочена нефтяной зависимостью, и большинство мировых автопроизводителей с середины 1970-х гг прошлого века пытаются найти способ слезть с нефтяной иглы. В июне 2011года компания Volvo Trucks, представила свои пути решения проблемы.

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Нет, разумеется, процесс поиска альтернативных видов топлива, проходит под флагом сохранения окружающей среды — это политкорректно. Но факт остается фактом, по мнению инженеров Volvo, в обозримом будущем, избавиться от двигателей внутреннего сгорания не удастся. Итак, на чем мы въедем в эру, когда нефтяные запасы истощаться, Сибирь придет в запустение, а арабские эмираты вернуться к состоянию диких кочевников и кораблей пустыни?

Компания Volvo активно занимается поиском альтернативных видов топлива с середины 1990-х гг прошлого века. Еще несколько лет назад была представлена программа грузовиков Volvo «с нулевым выхлопом». Тогда в парке компании было восемь концепт-траков, с разными силовыми установками, работающими на разных видах топлива. Экономический кризис и тщательные испытания отмели такие экзотические типы топлива как водород и электричество, оставив три основных направления — Диметилэфир (ДМЕ), Метан-Дизельная силовая установка и Гибрид. Самое интересное, что это не просто прототипы, а нормальные машины, на которых нам даже удалось поездить. Итак, впечатления, по порядку наиболее перспективных направлений с точки зрения реальной эксплуатации.

Диметилэфир (ДМЕ)

Диметилэфир — это нетоксичный газ, который можно хранить в сжиженном состоянии при давлении чуть больше атмосферы, в современных грузовиках его удается запасти на 500 километровый пробег в герметичных емкостях под давлением 15 bar.

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Преимуществ у ДМЕ масса, и самое главное из них — это практически идеальное топливо для дизельного двигателя, переделки в топливной системе минимальны, более того, даже уже существующие двигатели можно перевести на этот вид топлива сравнительно безболезненно. Кроме этого, на 95 % снижаются выбросы СО2, очень низкий уровень выбросов NOх и отсутствие сажи. Плюс щадящая работа двигателя и высокая энергоэффективность топлива.

Минусов немного, но они есть, и самый большой из них, как раз в том, что этого топлива, как такового еще нет. Дело в том, что диметилэфир — побочный продукт переработки отходов при изготовлении бумаги. В данный момент никто не в силах сказать даже приблизительно сколько будет стоить литр ДМЕ при его промышленном производстве и не сведут ли топливные монополии на нет все леса в погоне за прибылями. Это не пустая угроза — несколько лет назад очень много говорили о биодизельном топливе из рапсового масла, все бы ничего, но вот в мире не так много посевных площадей и специалисты посчитали, что перевод 10% автопарка на биодизель оставит без продуктов первой необходимости более 300 млн. человек.

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Диметилэфир хранится в сжиженном состоянии в двух емкостях под давлением 15 bar, его запаса хватает на 500 км пробега

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Расход топлива впечатляет даже видавших виды Камазоводов

И все же из трех вариантов возможного топлива будущего Диметилэфир представляется наиболее предпочтительным хотя бы просто потому, что никаких отличий в динамике и управляемости от обычного дизельного грузовика выявить не удалось. Единственное, что смущает, так это расход топлива — если верить компьютеру, то на тестовых одиночных машинах (максимальная полная масса 32 т) средний расход ДМЕ был на уровне 63-65 л/100 км.

Разработчики Volvo рассчитывают на массовое применение этого топлива еще и потому, что ДМЕ заинтересовалось правительство и большое количество частных инвесторов. В среднесрочных планах компании — довести конструкцию двигателя до мировых стандартов, довести пробег до 800 км и создать завод для производства ДМЕ в промышленных масштабах.

Метан-Дизель

Метан-дизельные машины нашему эксплуатационнику не в новинку. Еще в середине 80-х годов прошлого века в СССР работала программа по переводу коммерческого и пассажирского транспорта на метан. Тогда то и заполонили просторы нашей родины «КамаАЗы» и «Икарусы» обвешанные красными 90-литровыми баллонами.

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Принцип работы такой силовой установки прост: заводится и прогревается машина на солярке, а по мере выхода на нормальный температурный режим, малые порции дизельного топлива играют роль свечи в карбюраторном двигателе, то есть в цилиндр засасывается метано-воздушная смесь. Сжимаясь она нагревается и в момент наибольшего сжатия впрыскивается микроскопическое количество солярки воспламеняющее всю смесь. Главным минусом тех машин было то, что баллоны с газом весили немало, сокращая полезную нагрузку. А кроме этого, существенно (на 25-30%) падала мощность двигателя. Зато экономия была на лицо, на правильно отрегулированном оборудовании можно было добиться замещения более чем на 60% солярки метаном.

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo TrucksШведы, решили обойти главный недостаток, делая ставку на сжиженный метан. Проблема в том, что метан сжижается при температуре минус 161,6 градусов Цельсия! Зато литр сжиженного метана эквивалентен 630 л газа.

На тестовых машинах стояли емкости устроенные по принципу термоса. В них сжиженный метан хранится при температуре минус 130-140 градусов Цельсия под давлением 5-8 bar. По заверениям разработчиков, при температуре наружного воздуха плюс 20 градусов, метан может хранится в баке-термосе до четырех дней. Дело в том, что внешнее тепло расширяет газ и давление поднимается на 3-4 bar в сутки, а в систему встроен аварийный клапан, стравливающий метан в атмосферу при достижении давления в 16 bar.

Потерю мощности удалось несколько компенсировать за счет новой системы впрыска топлива с компьютерным управлением. В отличие от наших «КамАЗов», где метан впрыскивался во впускной коллектор, шведы применили отдельные форсунки для впрыска газа на каждый цилиндр. Кстати, благодаря этому возросла и эффективность мотора, теперь в нем можно добиться (в экономичных режимах движения) замещения дизельного топлива метаном на 75%.

В движении потеря мощности все таки ощущается, хотя сами инженеры заявляют, что в диапазоне 1100-1400 об/мин им удалось сохранить «дизельные» 2300 Нм, а обороты максимальной мощности (460 л.с.) простираются с 1400 об/мин до 1900 об/мин.

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Сжиженный метан хранится в емкости «термосе» при температуре минус 130-140 град. С под давлением 5-8 bar.

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
При заправке необходима защитная спецодежда, даже летом трубопроводы покрыты инеем

Зачем все так подробно рассказывается? Дело в том, что такие машины уже можно заказать! План продаж на этот год — 100 автомобилей, а в следующем году планируется довести производство до 400 экземпляров. И это несмотря на отсутствие инфраструктуры. Впрочем, Великобритания, Швеция и Нидерланды при поддержке своих правительств собирается создать сеть заправочных станций и товарные машины предназначены именно для этих стран.

Сколько стоит такая машина скромно умалчивается, но оговаривается, что при господдержке (налоговые льготы) и 25% экономии топлива машину можно окупить за 3-4 года. Видимо заказчиков это устраивает, несмотря на запас хода в 500 км.

Метан, как топливо будущего рассматривается всерьез последние 50 лет. О минусах было говорено немало, а вот плюсы: меньшая вибронагруженность двигателя, отсутствие нагара, увеличение межсервисных интервалов (масло надо менять значительно реже) и увеличение общего ресурса. Не стоит забывать и о том, что в отличие от нефти, метана (он же природный газ, что горит на вашей кухне) нам хватит по разным оценкам лет на 200-300. Кстати, ДМЕ и водород тоже можно получать из метана.

Гибрид

О гибридах в последнее время не говорят лишь самые ленивые. Каждый производитель считает своим долгом привести на выставку очередной гибридный концепт-трак. Но товарных коммерческих машин пока нет. Все что есть — это лизинговые грузовики, проходящие испытания в реальных условиях. Обслуживанием занимается компания-производитель. И тем не менее.

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Гибрид Volvo FE построен по последовательной схеме. Между двигателем и автоматической КП I-Shift встроен 3-фазный синхронный электромотор с жидкостным охлаждением, постоянной мощностью 70 кВт, выдающий при пиковых нагрузках до 120 кВт и обеспечивающий крутящий момент в 400 Нм постоянно и 800 Нм на пике. При замедлении этот мотор превращается в генератор и запасает энергию в литий-ионных аккумуляторах (рабочее напряжение — 600 В, номинальная емкость 4,2 кВт/ч, операционная — 1,2 кВт/ч). Запаса энергии хватает для того, чтобы проехать около километра на электротяге. Плюс система «страт-стоп», глушащая двигатель на остановке. Теоретически таким образом развозной грузовик или мусоровоз может экономить до 30% топлива.

На практике к гибридам придется привыкать. Главное, что приходится преодолевать в себе — попытки «педалирования», сводящие на нет всю экономию. А вот если акселератор «поглаживать», то можно со светофоров уезжать или передвигаться по дворам на электричестве. Но стоит, батарее истощиться, или чуть сильнее нажать на газ, как запускается дизель. Стоит отдать должное вольвовским инженерам — они сумели максимально сгладить момент запуска двигателя и отдельное спасибо за тормоза. Те, кто ездил на легковых гибридах знают о чем я. Там торможение превращается в проблему, поскольку очень тяжело спрогнозировать в какой момент перестает работать рекуператор и включается рабочая тормозная система. Гибрид Volvo FE этих недостатков лишен, правда и ездили мы максимально плавно, стараясь максимально использовать батарею.

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Справа по борту — 600-вольтовые литий-ионные аккумуляторы емкостью 1,2-4,2 кВт/ч и конвектор

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Слева — топливный бак

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Степень зарядки батареи и эффективность рекуперативного торможения контролируется на щитке приборов

Слезть с нефтяной иглы. Путь Volvo Trucks
Три дополнительных клавиши в салоне отличают интерьер гибрида от обычного развозного Volvo FE

Стоит надеяться, что будущие владельцы гибридов будут ездить также, экономя топливо. Не зря же при заказе такой машины владелец получает и обязательное обучение водителя.

С ценами полный туман, не удалось выяснить не только общую стоимость машины, но и сумму ежемесячного лизингового платежа. Однако, в планах Volvo Trucks продать за ближайшие два года 100 гибридных машин.

Выводы

Возможно, не все три пути одинаково хороши, во всяком случае, европейский покупатель быстро расставит все по местам. А что касается России, как наиболее нефтеносного района в мире, то нас эти проблемы не коснуться в ближайшее десятилетие точно. Нам бы со своим топливом Евро 3 разобраться.

Эффективность гибридных и метановых силовых установок при наших морозах весьма сомнительна, а диметилэфир не будет актуален, пока есть нефть, по разным оценкам ее хватит на 25-50 лет.
Оцените статью:
14.09.2011, 12:58
5 103
0

Материалы по теме

Обсуждение

У этой статьи еще нет комментариев, если Вы хотите оставить свой отзыв, нажмите на кнопку ниже.
Добавить свой комментарий

Рекомендуем

Номер журнала за июнь:


Смотреть обложку

Опрос

Нужны ли выделенные линии для общественного транспорта?


 

Блог главреда

Поморский дом есть событие бытия

Еще со школьных времен я путал Поморье и Приморье, так как мои представления об этих регионах...

Соцсети