QR-код адреса статьи

Экологический привод в мире коммерческого транспорта


Последние годы развитые страны охватила «экологическая лихорадка» – борьба за уменьшение выбросов вредных веществ из двигателей автомобилей.


Главным врагом объявлен углекислый газ – диоксид углерода (пресловутый СО2)…

Он образуется при сгорании углеводородного сырья, и приводит, по мнению экологов, к усилению парникового эффекта и таянию льдов Антарктиды.

Особое беспокойство экологов вызывает почему-то грузовой транспорт. Сообщается, что за период с 1990 по 2003 год уровень выброса транспортными средствами углекислого газа возрос на 20%, несмотря на постоянное улучшение качества топлива.

Разумеется, практически все мировые компании – производители автомобилей разрабатывают варианты своих машин с нетрадиционными силовыми установками: совмещают электро- и бензиновый двигатель, устанавливают различные гибридные установки и водородные двигатели.

Собственно, в мире коммерческого транспорта существуют две основные школы «экологического» привода: «дизель – электрическая» и «альтернативно – топливная».


Электро-гибридные

Первая технология предполагает серьезное изменение схемы привода, поскольку вдобавок к основному дизелю предполагает установку электродвигателя, а также дополнительных аккумуляторных батарей. Существует три основных схемы электрогибридов: бимодальная, последовательная и параллельная. В первом случае оба движителя подсоединены к трансмиссии, и могут приводить машину в движение независимо друг от друга. Из-за сложности и дороговизны она почти не применяется.

В последовательной схеме двигатель нужен для зарядки генератора, который, в свою очередь, питает электродвигатель, вращающий сами колеса. Эта схема применяется в городском транспорте, а также в гигантских карьерных самосвалах.

Самая же передовая, третья схема, как раз и устанавливается на грузовики. Здесь основным все же остается дизель, он же питает батареи в процессе торможения, а электромотор подключается время от времени.

Кстати, первые электрические гибриды появились еще больше ста лет назад.

В далеком 1906 году английский инженер В. Стивенс построил опытный электро – бензиновый грузовик. Годом спустя автобусный оператор Томас Тиллиг выкупил у него права, и вывел на рынок свои гибридные автобусы, правда, всего несколько штук.


А первый серийный гибридный автобус (или троллейбус?), как мы его знаем, с применением последовательной схемы, был выпущен на линию в 1969 году. Он был произведен компанией Mercedes-Benz на базе модели О302, оснащался 4-литровым дизелем мощностью 65 л.с., и имел аккумулятор емкостью 91 кВт*ч.

Мерседес оставался пионером «гибридизации» и в последующее время. Следующим этапом было предсерийное шасси Vario, появившееся в 1998 году.


А теперь швабы возглавляют целую колонну производителей таких машин. Уже пошли в серию их фургончики Vito и Vario, развозной Atego и коммунальный Econic.

Да и остальная «большая европейская шестерка» не дремлет – свое видение гибрида на рынок они тоже вывели. Так, серийный мусоровоз Hybrys от французского Renault проходит опытную эксплуатацию в Бельгии. Его силовой агрегат образован двигателем DXi 7 (320 л.с), автоматической коробкой Optidriver Plus и электрическими мотор - колесами. А шасси с кабиной - от обычного Renault Premium. Таков же его собрат от Volvo, уже работающий в шведском Лааксо. Гибридное семейство TG-M от МАНа уже серийно, и предлагается покупателям, как и развозные фургоны LF от голландского DAF.


Свой дизель-электрический гибридный грузовик Eurocargo компания Iveco поставила Coca-Cola для работы в городских условиях Европы. Причем работы над гибридами IVECO начала тоже давно – еще в 1986 году был построен опытный электро-Daily, а десять лет спустя гибридные автобусы возили гостей Туринской олимпиады.

Разумеется, современные тенденции затронули не только Европу. Так, в бедной нефтью Японии за несколько лет уже проданы тысячи гибридных городских фургонов на базе Mitsubishi Canter и Isuzu Elf. Похожая ситуация и в США. Понятно, что Freightliner, принадлежащий гиганту Daimler, уже выпустил гибридную модель на шасси М2.

Не отстает от него концерн Paссar, владеющий Кенвортом и Питербилтом, а также International. Его WorkStar Hybrid оборудован двигателем Maxx Force DT Advanced EGR, 6-ти ступенчатую компьютеризированную трансмиссию, литиево-ионный аккумулятор, и способен развивать мощность до 300 л.с.

А концерн Mack ухитрился даже поставить гибридный электро-самосвал Granite вооруженным силам.

Разнотопливные

Вторая большая группа экологически-улучшенных машин состоит из весьма разношерстного набора. Их роднит лишь использование в качестве топлива альтернативы обычной солярке. Как правило, в этом случае изменения вносятся лишь в топливную аппаратуру машины, иногда – в электронное управление двигателем.

Интересно, что пионерами в этом деле выступили…бразильцы. Не особо заботясь об экологии, еще в 80-ые годы прошлого века небогатая Бразилия столкнулась с дороговизной топлива (собственной нефти она не имеет). И тогда хитроумные бразильцы нашли выход в топливе по имени «газолина». Малоизвестное за пределами этой страны, оно состоит из смеси бензина с этиловым спиртом. Впрочем, тяжелые грузовики ездят на относительно недорогой солярке, и «газолиной» заправляются разве только прожорливые американские среднетоннажники.

Однако их опыт был по достоинству оценен и успешно применяется в далеко от Бразилии расположенной северной Швеции. Кстати, заметили, что в параде «электрогибридов» не участвует знаменитая Scania? Это неслучайно, ведь именно она является давним сторонником «альтернативного» топлива.

Вот уже больше двадцати лет на городских маршрутах используются автобусы с серийным дизелем DС9 E1, потребляющим в качестве топлива смесь солярки с этаноловым спиртом. На нем, разумеется, достигнуты пресловутые уровни Euro-5 и EEV, при этом без применения дорогих и повышающих массу батарей и мотор-колес, а выброс пресловутого СО2 уменьшен на 90%.

Не отстают от сканиевцев и другие шведы, на Вольво. Несколько лет назад они показали сразу семь экспериментальных фургонов FM, работающих на разных видах альтернативного топлива.

Виды применяемого на них топлива следующие: биодизель, синтетическое дизельное топливо, биогаз (метан), диметиловый эфир, смеси метанола с этанолом, метана с биодизелем, и водорода с биогазом. Биодизель получается из растительного масла, синтетическое топливо и метанол – из биомассы. Из нее же получают диметилэфир и водород. Биогаз – это хорошо всем известный метан. Этанол же – обычный технический спирт.

Предоставленная компанией Volvo таблица (Схема 1) иллюстрирует экологические показатели разных типов топлива.


Большой разнос цифр показывает, что это попытка предварительного анализа. Вопросов пока гораздо больше, чем ответов. Газообразные топлива требуют создания новой инфраструктуры, а эффективность их использования заметно ниже. Некоторые хранятся при давлении 200 бар или должны быть использованы в течение ограниченного времени. Диметиловый эфир отличается крайней летучестью. Метанол и этанол очень коррозийно-активны, при этом метанол еще и сильный яд.

Проще всего адаптировать технику к биодизелю или синтетике, но они как раз «хромают» по выбросу СО2 или стоимости.

Существуют и другие виды альтернативного топлива, которые пытаются адаптировать к коммерческому транспорту. Например, та же IVECO активно экспериментирует с водородометаном - смесью сжатого метана с водородом. Ее можно хранить при том же давлении, что и метан, 200 атм, тогда как чистый водород требует сжатия до 700 атм.

Характеристики двигателя при этом не меняются, весовой расход даже слегка уменьшается, а при отсутствии смеси мотор может работать на чистом метане. По заявлению разработчиков, Daily, работающий на такой смеси, выбрасывает в воздух на 10% меньше CO2, нежели метановый аналог, и на 15% меньше, нежели дизельный.


Впрочем, идут эксперименты и с чистым водородом. Несмотря на трудности его применения (сложность получения, высокое давление хранения, отсутствие инфраструктуры) автобусы с такими двигателями активно применяются в США и Бельгии. Их уже серийно производит местный Van Hool.

А самым простым из альтернативных видов топлива является хорошо у нас известный природный газ. К примеру, та же IVECO поставила Мосавтохолоду уже больше ста экземпляров машин, работающих на сжатом газе: в основном легких Daily, а также тягачей Stralis.


Да и у всех прочих производителей двигатели адаптированы к газу уже давно. Однако единственное его отличие от обычной солярки – меньшая стоимость. А речь идет совсем о другом.

Главная причина в упорном поиске альтернативного топлива – политическая. Западному миру очень хочется слезть с «нефтяной иглы», и не зависеть от арабского мира, или России. Поэтому, невзирая на любые затраты, рано или поздно замену нефти найдут. Какую – покажет время.
Вернуться назад