Электродвигатели / 2009_11_17

датчики

компоненты

17

Продолжение.Началов№6`2009

Топливная экономия,

эффективность,экологичность —

атрибуты новых автомобилей,

двигателей и систем

ак уже говорилось, на современном

дровым бензиновым двигателем мощностью

пусковой крутящий момент — 160 Н·м.

этапе в рамках программы “Road to

52 кВт/71 л. с. и стартер-генератором, выклю-

Совокупная мощность гибридного приво-

Кthe Future” Mercedes-Benz важнейшей

чающим двигатель, работающий на холос-

да составляет 220 кВт/299 л. с., а совокупный

стратегией в достижении поддерживаемой

том ходу. Система старт/стоп, использован-

номинальный крутящий момент достигает

мобильности является оптимизация ДВС.

ная в этом автомобиле, позволила снизить

385 Н∙м.

В течение начальной стадии реализации

потребление топлива бензинового двигате-

S 400 BlueHybrid — и самый экономич-

данной стратегии особое внимание произ-

ля с 4,7 до 4,3 л на 100 км, что соответствует

ный в мире седан в своем представительском

водителя приковано к оптимизированным

эмиссии CO2 в 103 г/км.

классе. В смешанном цикле расход топлива

двигателям внутреннего сгорания, но уже

В 2008 году с конвейера сошел миллион-

составляет 7,9 л на 100 км пути, данный ав-

с клиентскими гибридными модулями.

ный автомобиль smart fortwo, что доказыва-

томобиль отличает и самый низкий в мире

Модульные гибридные технологии — на-

ет успех этой модели.

для данного класса и мощности уровень

чинаяот современныхдвигателейс дизельной

Данный автомобиль был также представ-

эмиссии CO2 — 190 г/км.

технологией BlueTEC или прямым впрыском

лен в версии дизельного гибридного вари-

Новый Mercedes-Benz S 400 BlueHybrid был

и заканчивая экологичными автомобилями

анта под названием smart cdi mhd, он обо-

создан на базе модели S 350, но оснащен мо-

для локального применения, в том числе мо-

рудован фильтром частиц. Потребление ди-

дернизированной системой привода и транс-

дели на топливных элементах — создают все

зельного топлива — 2,9 л на 100 км, эмиссия

миссии, включая усовершенствованный дви-

предпосылки для того, чтобы клиенты марки

CO2 — всего 78 г/км. Эмиссия всех выхлоп-

гатель V6, электродвигатель, семиступенчатую

Mercedes-Benz могли в долгосрочной перспек-

ных компонентов ниже, чем допускает теку-

автоматическую коробку 7G Tronic, оптимизи-

тиве получать оптимальные автомобильные

щий стандарт EU5. Модель 2010 года — еще

рованную для работы с гибридным модулем,

решения, созданные на традиционно высоком

на 21% мощнее, а максимальный крутящий

необходимые силовые и управляющие элек-

уровне.

момент — на 18% выше.

тронные устройства, трансформатор, а также

Следующие два новых автомобиля

Разработана версия smart fortwo ed —

высоковольтную литий-ионную батарею.

Mercedes-Benz, которые выходят на рынок

с электроприводом (рис. 11г), а также с при-

S 400 BlueHybrid превосходит модель S 350

в 2009 году, — это гибриды: топливно-эффек-

водом Brabus.

с точки зрения экономии топлива, сохраняя

тивный люкс-автомобиль S 400 BlueHybrid

Компания Daimler связывает перспекти-

дополнительные 2,2 л на каждые 100 км пути.

и двухрежимный полный гибрид SUV ML 450

вы своей технологии для гибридов с литий-

Выбросы CO2 сокращены на 21%.

Hybrid (рис. 11а–в).

ионными батареями, которые дают высокую

Усовершенствования ДВС включают ис-

Параллельно Mercedes-Benz работает

мощность, обеспечивают достаточно боль-

пользование преимуществ цикла Аткинсона,

над осуществлением стратегий дорожной

шую емкость и подходят для частых циклов

в котором фаза расширения дольше фазы

карты и для меньших автомобилей и свя-

зарядки/перезарядки.

сжатия, и впускной клапан удерживается от-

зывает ближайшее будущее с применением

Летом 2009 года на рынок вышел S 400

крытым в промежутке между фазами впус-

клиентских гибридных модулей. Mercedes-

BlueHybrid — первый в мире серийно вы-

ка и сжатия несколько дольше. В результате

Benz ввела, например, ECO старт/стоп функ-

пускаемый автомобиль, оснащенный ли-

тепловой КПД двигателя повышается,

цию в A- и B-классах, известную по автомо-

тий-ионной батареей, разработанной Daimler

а удельный расход топлива и эмиссия сни-

билю smart fortwo с микрогибридным при-

в партнерстве с Continental. Он отмечен на-

жаются. Рабочая точка ДВС смещена в сто-

водом (micro hybrid drive).

градой «Желтый ангел» ADAC за 2009 год.

рону меньшего удельного расхода топлива.

Двухместный автомобиль smart fortwo,

S 400 BlueHybrid — легковой автомобиль

Применены новый блок головок цилиндров,

разработанный в различных приводных

марки Mercedes-Benz с гибридным приводом,

новые поршни и модифицированный рас-

и кузовных версиях, впервые появился

созданнымкак комбинациябензиновогодви-

пределительный вал с новым управлением,

на рынке в октябре 2007 года в версии smart

гателя V6 и компактного гибридного модуля

что позволило увеличить мощность двигате-

fortwo mhd — с микрогибридным приводом

(рис. 11б). Бензиновый двигатель объемом

ля на 5 кВт/7 л. с. — до 205 кВт/279 л. с.

(micro hybrid drive, mhd). Умный микрогиб-

3,5 л развивает мощность 205 кВт/279 л. с.,

Трехфазный магнитоэлектрический элект-

рид был оборудован экономичным 3-цилин-

мощностьэлектродвигателя —15 кВт/20 л. с.,

родвигательдискообразнойформыс возбуж-

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 11 '2009

www.kit e.ru

18

компоненты

датчики

дением от постоянных магнитов выполнен

с наружным ротором. Помимо обеспечения

дополнительных 15 кВт мощности гибрид-

ного привода при рабочем напряжении

120 В, одновременно он служит и стартером,

и генератором. На месте бывшего стартера

располагается инвертор. Ввиду того, что си-

ловые электронные устройства нагреваются

а

под действием высоких токов до 150 А, сис-

тема включает дополнительный низкотем-

пературный контур охлаждения. Все это по-

могает сократить расход топлива и повысить

характеристики, особенно в фазе начального

старта и разгона с наибольшим расходом

топлива, во время которой электродвигатель

оказывает поддержку ДВС, увеличивая кру-

тящий момент.

ВремяразгонаавтомобиляS400BlueHybrid

от нуля до 100 км/ч — 7,2 с, максимальная

скорость в 250 км/ч ограничивается элект-

роникой.

б

Функция старт/стоп гибридного модуля

отключает двигатель, когда автомобиль дви-

жется накатом со скоростью ниже 15 км/ч

и останавливается, например, перед свето-

фором. Для возобновления движения сразу

после того, как водитель снимет ногу с педа-

ли тормоза либо отожмет педаль газа, элект-

родвигатель вновь запускает ДВС и помогает

экономить топливо и снижать эмиссию.

И насос гидроусилителя рулевого приво-

да, и компрессор климатической установки

оснащены электроприводом, поэтому обе

системы работают как во время стоянки ав-

томобиля, так и при автоматически отклю-

ченном ДВС. Также интеллектуальная логика

в

управления способна распознавать разво-

роты и парковку, и в этих случаях функция

Рис. 11. Автомобили концерна Daimler Mercedes-Benz:

старт/стоп временно деактивируется.

а) Mercedes-Benz ML 450 Hybrid, Mercedes-Benz S 400 Hybrid, Concept BlueZERO E-Cell, Mercedes-Benz B-Class F-Cell,

При замедлении автомобиля электро-

smart fortwo electric drive;

двигатель работает как генератор, и система

б) Mercedes-Benz S-Class S 400 BlueHybrid: внешний вид и гибридная приводная система с литий-ионной батареей,

регенеративного торможения производит

устройство и работа;

в) Mercedes-Benz M-Class, ML 450 Hybrid: два электродвигателя обеспечивают различные режимы работы гибридной

рекуперацию энергии, которая сохраняет-

приводной системы, которые автоматически отображаются на дисплее COMAND ML 450 Hybrid

ся в мощной и компактной литий-ионной

батарее, размещенной в моторном отсеке.

Параллельно для генерации большей энер-

батарея обеспечивает питанием не только

ми, они применяются в зависимости от теку-

гии применена новая гидравлическая тор-

электродвигатель: через трансформатор она

щего режима эксплуатации автомобиля: езда

мозная система и новый педальный модуль,

питает и бортовую сеть напряжением 12 В,

в городских условиях, по проселочным доро-

обеспечивающий для нее щадящий режим.

а сеть, в свою очередь, фары и электронику.

гам или по автомагистрали, маневрирование.

Управление гибридной системой осущест-

При падении напряжения стандартной бата-

Информирование водителя о текущем со-

вляется ECU (Electronic Control Unit, элект-

реи будет обеспечена возможность запуска

стоянии гибридного привода осуществляется

ронный блок управления или ЭБУ), который

двигателя от вспомогательного источника

и с помощью визуальных средств. Состояние

также устанавливается вблизи двигателя.

через трансформатор и соответствующий ка-

гибридного привода отображается на прибо-

Главными преимуществами новой литий-

бель. 12-вольтная свинцово-кислотная бата-

рах, где имеется отдельное поле для информа-

ионной батареи по сравнению с распростра-

рея также присутствует, но она представлена

ции о текущем направлении потока энергии

ненными никель-металлгидридными бата-

в более компактном исполнении.

при разгоне, рекуперации и о статусе батареи.

реями являются высокая плотность запаса-

Автоматическая коробка передач 7G

Помимо экологичности и экономичности

ния мощности и высокий КПД, при более

Tronic адаптирована к использованию вмес-

как ключевых характеристик нового автомо-

компактных размерах и уменьшенной массе.

те с гибридным приводом, что включает

биля, реализована семиуровневая концеп-

Аккумуляторная система абсолютно новой

обновление программного обеспечения

ция безопасности гибридной технологии.

конструкции включает блок литий-ионных

и вновь разработанный дополнительный

В соответствии с темой настоящей статьи

элементов с контроллером и системой уп-

масляный насос, осуществляющий смазку

она не рассматривается, но тем не менее

равления аккумулятором, высокопрочный

даже при остановке ДВС.

можно отметить, что все компоненты надеж-

корпус, охлаждающий гель, пластину ра-

Контроллер двигателя как главный управ-

но изолированы от контакта, литий-ионная

диатора, подвод охлаждающего вещества

ляющий блок гибридной системы обладает

батарея помещена в высокопрочный сталь-

и высоковольтный штекер. Литий-ионная

широкими функциональными возможностя-

ной корпус с дополнительным креплением,

датчики компоненты

19

а размещение элементов в специальном геле

моментом 480 Н·м. Затрачивая на 100 км 7,7 л

сжатие обладает преимуществами низкого

эффективно гасит тряску. Продувочное от-

бензина, ML 450 Hybrid выбрасывает только

потребления топлива и снижает эмиссию ок-

верстие с предохранительной мембраной

185 г/км CO2.

сида азота. Поэтому двигатель Diesotto уже

и отдельным охлаждающим контуром так-

Согласно мнению экспертов Mercedes, чис-

соответствует стандартам эмиссии EU6.

же служит безопасности, за соблюдением

тые дизельные гибриды представляют очень

Благодаря гомогенному сгоранию на сни-

требований которой в системе следит элек-

большой потенциал сбережения топлива

женных температурах реакции минимизиру-

тронный контроллер. Все высоковольтные

в сегменте больших автомобилей. Техноло-

ется эмиссия оксида азота, дополнительный

компоненты связаны между собой посред-

гияBlueTECHybrid,на основекоторойможет

эмиссионный контроль двигателя Diesotto

ством шлейфа. В случае сбоя высоковоль-

быть создана высокоэффективная система

выполняется посредством стандартного ката-

тная система будет автоматически выключе-

powertrain, подготовлена Mercedes-Benz к се-

литическогоконвертера.Высокоэффективная

на, при аварии — за доли секунд.

рийному производству. Исследовательский

система двигателя основана на объединении

Новый S 400 BlueHybrid, таким образом,

автомобиль Vision GLK BlueTEC Hybrid пока-

и сетевой работе подсистем в унифициро-

является ярким примером реализации важ-

зывает конкретные перспективы данной тех-

ванной концепции создания тяги.

нейшей стратегии Mercedes-Benz, цель ко-

нологии. Концептуальный автомобиль обо-

Принцип Diesotto основывается также

торой состоит в том, чтобы предлагать кли-

рудуется новым 4-цилиндровым дизельным

на модульной концепции двигателя, харак-

ентам марки экономичные и экологически

двигателемOM651.В парес компактнымгиб-

теризующейся несколькими высокотехно-

чистые автомобили премиум-класса без сни-

ридным модулем дизельно-электрическая

логичными признаками: снижение размера

жения характеристик безопасности, комфор-

приводная сборка обеспечивает комбини-

с турбонагнетателем, прямым впрыском, пе-

та, динамики.

рованный выход мощности 165 кВт/224 л. с.

ременной синхронизацией клапанов с ори-

Успех S 400 BlueHybrid позволил его со-

и комбинированный крутящий момент

гинальным названием variable valve timing

здателям представить в сентябре 2009 года

в 560 Н·м — как с бензиновыми двигателями

gear, гомогенным компрессионным сжатием

на международной выставке Internationale

V8 на верхушке SUV сегмента. При этом по-

HCCI, сборкой коленчатого вала с ориги-

Automobil Ausstellung (IAA) во Франкфурте

требление топлива Vision GLK BlueTEC

нальным названием variable crank assembly,

и новый концептуальный автомобиль Vision

Hybrid составляет только 5,9 л на 100 км.

гибридным модулем, ECU.

S 500 Plug-in Hybrid, способный проезжать

ПараллельносплагиннымS500представлен

Diesotto HCCI двигатель (175 кВт/238 л. с.)

до 30 км на электричестве и без эмиссии.

Vision E 300 BlueTEC Hybrid, комбинирующий

вместе с дополнительным гибридным моду-

Эффективная приводная система автомоби-

4-цилиндровый 2,2-литровый дизельный дви-

лем 15 кВт/20 л. с. интегрирован в исследова-

ля позволяет достигать потребления топлива

гатель с дополнительным гибридным моду-

тельский автомобиль F 700, представленный

3,2 л на 100 км, с эмиссией CO2 всего в 74 г/км.

лем на 15 кВт/20 л. с. — тем, что в S 400 Hybrid,

в 2007 году. Максимальный крутящий мо-

Данный автомобиль создан на базе мо-

но допускающим чисто электрическое вож-

мент — 400 Н·м.

делей S-класса с применением пакета Blue-

дение. Vision E 300 BlueTEC Hybrid проез-

Электрический двигатель сконфигури-

Efficiency.Приводнаясистемасостоитиз бен-

жает 100 км на 4,5 л топлива (по предвари-

рован как стартер-генератор, включающий

зинового двигателя V6 объемом 3,5 л с сис-

тельной оценке), что соответствует эмиссии

двигатель внутреннего сгорания в течение

темой прямого впрыска следующего поко-

CO2 в 119 г/км при выходе в 165 кВт/224 л. с.

начального ускорения и в условиях трафи-

ления, гибридного модуля на 44 кВт/60 л. с.

с крутящим моментом 580–600 Н∙м.

ка stop-and-go. Используется также энергия

и литий-ионной батареи емкостью 10 кВт·ч.

Ранее было заявлено, что с 2010 года будут

торможения.

Vision S 500 Plug-in Hybrid ускоряется от 0

введены автомобили E 300 BlueTEC Hybrid,

Благодарягибриднойконцепции,большой

до 100 км/ч всего за 5,5 с.

S 300 BlueTEC Hybrid и C 300 BlueTEC Hybrid.

седан потребляет мало топлива и ускоряется

Помимо S 400 Hybrid, в 2009 году вводит-

После 2010 года Mercedes-Benz планирует

от 0 до 100 км за 7,5 с.

ся еще один гибридный автомобиль — SUV

обеспечивать еще бóльшую экономию топли-

Автомобиль F 700, оборудованный таким

ML 450 Hybrid (рис. 11в), который был раз-

ва и высокие уровни согласования со средой

образом, потребляет только 5,3 л бензина

работан производителем как наиболее топ-

без снижения характеристик вождения — так-

на 100 км (комбинированная оценка топлив-

ливно-эффективный в мире и в своем классе

же совершенствуя комбинацию гибридной

ной экономии NEDC в 5,3 л/100 км эквива-

бензиновый гибрид. Благодаря вновь введен-

технологии и BlueTEC (примером является

лентна приблизительно 44,5 mpg), что соот-

ной двухрежимной гибридной системе авто-

S 400 BlueTEC Hybrid последующих лет).

ветствует эмиссии CO2 в 127 г/км.

мобилем можно управлять и в чисто-элек-

Еще одним решением, пока концептуаль-

Параллельноразвитиюгибриднойконцеп-

трическом режиме, но комфорт при этом

ногоуровня,в рамкахдорожнойкарты«Путь

ции Mercedes-Benz с 1991 года интенсивно

сохраняется. Приводная система объединяет

в будущее» Mercedes-Benz является двигатель

работает над решениями для чисто электри-

два электродвигателя, оптимизированных

Diesotto, комбинирующий лучшие характе-

ческого вождения с использованием топлив-

и для городского, и для шоссейного вожде-

ристики бензинового и дизельного двигате-

ных элементов и батарей. Электроприводы

ния. Посредством интеллектуальной систе-

лей с целью достижения низкого потребле-

бесшумны, эффективны, отличаются нуле-

мы управления энергией автомобиль обеспе-

ния топлива и низкой эмиссии (рис. 11д).

вой эмиссией на локальных участках их при-

чит все типичные признаки полного гибри-

Двигатель Diesotto основан на технологии

менения. С 2007 года 100 автомобилей smart

да, включая чисто электрическое управление,

компрессионногозажиганиявместес техноло-

fortwo electric drive (рис. 11 а, г), питающиеся

функцию старт/стоп, эффект усилителя,

гиями прямого впрыска и турбонагнетения.

только от батарей, работают в Лондоне.

в котором оба электродвигателя поддержи-

Согласно концепции двигателя Diesotto,

Но успех электроприводной системы,

вают бензиновый двигатель, регенеративное

ТВС (смесь воздуха и бензина) зажигается

рассчитанной на внедрение, прежде всего,

торможение и запасание энергии.

посредством свечи при старте и при полной

в урбанизированных регионах, будет значи-

Бензиновый двигатель V6 характеризуется

нагрузке — как с обычными бензиновыми

тельно зависеть от соответствующей инфра-

мощностью 205 кВт/279 л. с. и крутящим мо-

двигателями. На низких и средних скоростях,

структуры.

ментом 338 Н·м, двухрежимный гибридный

то есть практически в течение всего време-

В стадии подготовки к серийному про-

модуль с электродвигателем обеспечивает до-

ни работы, бензиновый двигатель автома-

изводству находится новый автомобиль

полнительные 45 кВт/61 л. с. Гибридная систе-

тически переключается в режим дизельного

BlueZERO (рис. 11а), созданный в трех вер-

ма, таким образом, характеризуется комбини-

двигателя и работает со сжатием смеси, ко-

сиях с разными вариантами электропривода,

рованным выходом в 250 кВт/340 л. с. и ком-

торая воспламеняется в нескольких различ-

но на основе одной автомобильной модуль-

бинированным максимальным крутящим

ных местах одновременно. Такое гомогенное

ной архитектуры:

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 11 '2009

www.kit e.ru

20

компоненты

датчики

• Модель BlueZERO E-Cell работает на осно-

ческой тяге, за один или два часа — на 100

Разработка новых видов топлива и систем

ве электропривода с питанием от аккуму-

или 200 км соответственно. Но при исполь-

powertrain неразрывно связана, это возмож-

лятора и способна преодолевать расстоя-

зовании бытовых источников энергии с за-

ность для дальнейшей оптимизации потреб-

ния до 200 км.

рядной мощностью в 7 кВт время зарядки

ления топлива и снижения эмиссии.

• Модель BlueZERO F-Cell использует энер-

увеличивается вдвое. Оба электрических ва-

Для Daimler многообещающим является

гию топливных элементов, позволяющих

рианта автомобиля BlueZERO оборудуются

применение восполняемых видов биотоп-

преодолевать расстояния свыше 400 км.

электроникой, которая поддерживает интел-

лива для ДВС второго поколения — BTL

• Модель BlueZERO E-Cell Plus включает

лектуальные зарядные станции и системы

(Biomass To Liquid). Примером является

электропривод и дополнительно обору-

точного учета энергии.

SunDiesel — чистое топливо без серы, факти-

дуется ДВС, выполняющим функции ге-

“Range Extender” BlueZERO E-Cell Plus —

чески CO2-нейтральное. Синтетическое топ-

нератора для расширения диапазона хода

3-цилиндровый турбированный бензиновый

ливо производится из биомасс и может ис-

автомобиля (“Range Extender”), что позво-

двигатель объемом 1 л, известный по автомо-

пользоваться в дизельных двигателях без ка-

ляет преодолевать до 600 км пути, причем

билям smart fortwo. Его мощность — 50 кВт

кой-либо их модификации. Инфраструктура

100 км — без подключения ДВС.

при постоянных 3500 об/мин, по мере необ-

по обеспечению данным топливом также

Все три модели BlueZERO являются перед-

ходимости он через генератор будет подзаря-

не требует дальнейшей модификации.

неприводными.Модульнаясистемапозволяет

жать литий-ионную батарею с потребляемой

С середины 2008 года 14 грузовиков и ав-

гибко комбинировать различные компоненты

мощностью в 17,5 кВт·ч.

тобусов Mercedes-Benz работают в Германии

приводной системы, включая литий-ионные

С 2009 г. Mercedes-Benz начинает мелкосе-

на дизельном топливе NExBTL, снижающем

батареис жидкостнымохлаждениеми потреб-

рийное производство первых автомобилей

эмиссию NOx (на 15%) и CO2 (на 60%).

ляемой мощностью до 35 кВт·ч, а также ком-

на топливных элементах, а с 2010 года запла-

Mercedes-Benz вывел на рынок большое

пактный электродвигатель.

нирован выпуск малыми сериями электро-

число решений, адаптированных к клиент-

Максимальная мощность электродвигате-

мобилей, работающих только на аккумуля-

ским требованиям. Недавние примеры —

ля — 100 кВт (эксплуатационная — 70 кВт),

торах.

BlueEfficiency версии автомобилей A- и B-

номинальный крутящий момент состав-

В 2010 году стартует в малых объемах про-

классас функциейECOстарт/стоп.Модульное

ляет 320 Н·м. Все три модели разгоняются

изводство F-Cell B-класса, этот автомобиль

смешивание систем powertrain — от ДВС

от нуля до 100 км/ч менее чем за 11 секунд.

отличается приводом следующего поколе-

с BlueTEC или прямым впрыском (с гибри-

Максимальная скорость электронно огра-

ния —с высокимвыходом,но болеекомпакт-

дизацией и без) до локально работающих

ничивается 150 км/ч — с целью достижения

ным. Холодный старт возможен при темпе-

без эмиссии FCV и BEV — также составляют

оптимального запаса хода и оптимального

ратурах до –25 °C, диапазон хода расширен

потенциал будущей мобильности для клиен-

использования энергии.

до 400 км — благодаря литий-ионной техно-

тов Mercedes-Benz.

Заряднаямощностьлитий-ионныхбатарей,

логии, уже примененной в S 400 BlueHybrid.

Спектр гибридных решений Daimler/

устанавливаемых на автомобили BlueZERO

Можно упомянуть еще одну FC-разработ-

Mercedes-Benzявляетсяшироким —от функ-

E-Cell и BlueZERO E-Cell Plus, — 15 кВт.

ку Mercedes-Benz — футуристический авто-

ции старт/стоп или эффекта усиления/вос-

За 30 минут зарядки эти батареи способны

мобиль 2009 F-Cell Hybrid Roadster с топлив-

становления (boost/recovery) до чисто элек-

накопить энергии на 50 км пути на электри-

ной ячейкой 1,2 кВт.

трического режима, включая плагинную

датчики компоненты

21

технологию, а модульные гибридные кон-

На фоне многих других лидирующих

вым двигателем помимо электродвигателя,

цепции ранжированы от smart fortwo до тя-

автопроизводителей концерн Daimler вы-

с весны 2008 года испытываются в США.

желых грузовиков и автобусов (рис. 11г–ж).

деляется своими гибридными грузовиками

Водители могут переключаться между двумя

“Shaping Future Transportation” — так назы-

и автобусами, которые разрабатываются

системами, и в чисто электрическом режиме

вается инициатива Daimler по формированию

не только для применения в городских ус-

расстояние, покрываемое этими машинами,

будущего коммерческого транспорта на базо-

ловиях, но и для перевозок людей и грузов

достигает 32 км. Плагинная технология поз-

вых моделях, стартовавшая в 2007 году, цель

на большие расстояния без остановок.

воляет заряжать батареи от розетки.

которой — оптимизация потребления топли-

Гибридные приводы предназначены в ос-

Подразделение Daimler в США Freightliner

ва и снижение эмиссии CO2.

новном для транспорта с частым чередова-

также разработало гибридный вэн совместно

Дизельная технология BlueTEC демонс-

нием ускорения и торможения и позволя-

с Eaton.

трирует потенциал сохранения топлива с ди-

ют экономить топливо и снижать эмиссию

В Германии в 2008 году был введен

зельными ДВС. Она эффективно применена

в урбанизированных регионах. Но, соглас-

Mercedes-Benz Atego BlueTEC Hybrid.

в более чем 220 000 грузовиков Mercedes-Benz

но расчетам Daimler, гибридная технология

Недавно эта модель была удостоена награды

и 17 600 автобусах и прицепах Mercedes-Benz

позволяет экономить топливо и на больших

“Environment Engineering Award” германско-

и Setra. Более чем 90% этих транспортных

расстояниях, которые без остановок преодо-

го федерального округа Баден-Вюртемберг

средств соответствует нормам EU5, входя-

левают грузовики и туристические автобу-

(Baden-Württemberg). 12-тонный дизель-

щим в силу с осени 2009 года. Коммерческие

сы, — примерно на 4%. Daimler планирует

но-электрический грузовик Atego BlueTEC

BlueTEC-автомобили потребляют примерно

и в дальнейшем испытывать гибридные гру-

Hybrid позволяет сохранить до 20% топлива

на 2–5% меньше топлива, чем EU3 CV, соот-

зовики и автобусы на длинных дистанциях.

и снизить эмиссию CO2.

ветственно,эмиссияCO2 такжеменьше.Втоже

Для грузовиков Daimler концентрируется

В 2006 году компания Fuso создала грузо-

время их выхлопные газы содержат примерно

на применении параллельных гибридных сис-

вик Canter Eco Hybrid — транспортное сред-

на80% меньше сажи ина60% меньше NOx.

тем, в приводах которых ДВС и электрический

ство с двойной приводной системой, которая

С 1 января 2010 года в США войдут в си-

двигатель управляют транспортным средством

включает трехлитровый турбодизельный

лу строгие стандарты эмиссии EPA, которым

по отдельности или в тандеме, и, таким обра-

двигатель, электродвигатель, литий-ионные

BlueTEC SCR в комбинации с другими тех-

зом, возможна работа в чисто электрическом

батареи, автоматизированную ручную пере-

нологиями соответствует. Требование пре-

режиме. Параллельная гибридная система

дачу. Управление грузовиком осуществляется

дельной эмиссии — 0,20 г/л. с.·ч NOx (grams

обеспечивает компромисс сточки зрения цены

от дизельного двигателя, от электродвигате-

per hp-hour).

конструкции, размеров, веса, характеристик,

ля или в зависимости от ситуации. Снижение

Коммерческие транспортные средства

рабочих условий иэффективности.

эмиссии частиц, достигнутое с этой систе-

используют нетоксичный водный раствор

Для городских автобусов Daimler разраба-

мой, — до 46%, NOx — на 41%. Система

мочевины. В Европе данный раствор извес-

тывает последовательные системы, которые

регенеративного торможения позволяет со-

тен под названием AdBlue, в США — AUS-32,

включают ДВС, управляющий генератором

хранить до 20% топлива. В августе 2008 года

а также как Diesel Exhaust Fluid (DEF). ECU

для запаса мощности, и позволяют оптими-

10 машин Fuso Canter Eco Hybrid начали рабо-

посредством сигналов обеспечивает постав-

зировать потребление топлива в городских

тать в Лондоне.

ку отмеренного количества DEF, запасае-

условиях. Благодаря электрическому приво-

Применение гибридной системы в авто-

мой в отдельном баке, в горячие выхлопные

ду автобусы работают в городах практически

бусах, грузовиках и мини-вэнах — это еще

газы — для последующего гидролиза в ам-

без выхлопов.

один шаг Daimler на пути от ДВС к экологи-

миак. Инфраструктура AdBlue/DEF довольно

Различные улучшения достижимы и для

чески чистым транспортным средствам.

развита, как в Европе, так и в США.

мини-вэнов. В частности, функция автома-

В 1997 году Mercedes-Benz представила свой

В серийном производстве находится авто-

тический старт/стоп, доступная как опция

первый водородный автобус “Nebus” (New

мобиль Mercedes-Benz Actros, который зане-

для модели Sprinter, позволяет сэкономить

Electric Bus), затем в 2003 году был анонси-

сен в книгу рекордов Гиннесса как наиболее

порядка 5–8% топлива в городе.

рован первый FCV-автобус Citaro, успешно

топливно-эффективный 40-тонный грузовик.

Включая грузовики Mercedes-Benz, работа-

прошедший тестирование на дорогах разных

Технология BlueTEC SCR в дальнейшем

ющие на натуральном газе, автобусы и ми-

стран, и на его основе была создана модульная

будет применяться в грузовиках Freightliner

ни-вэны в Европе, общее число коммерчес-

платформа автобусов Citaro. Следующей мо-

и Western Star.

ких транспортных средств с альтернативны-

делью Daimler стал дизельный гибрид Citaro

Линейка высокоэффективных дизельных

ми приводными системами достигло 10 500.

G BlueTEC Hybrid, в котором электричес-

двигателей, которые производит подразделе-

Разработка газовых автомобилей продолжа-

кий колесный привод остается, а дизельный

ние Detroit Diesel, подготовлена для приме-

ется: примером является новый Mercedes-

двигатель и генератор замещается стеками

нения технологии BlueTEC SCR. Новая ди-

Benz Sprinter NGT. Уже 1700 этих автомоби-

топливных элементов. Транспортное средс-

зельная технология BlueTEC основывается

лей в настоящее время находятся на дорогах.

тво питается от дизельной приводной сис-

на двигателяхсерийDD13,DD15иновойсерии

В 2006 году Mercedes-Benz Hybrid Sprinter

темы со сниженным потреблением топлива

DD 16, вместе с пост-обработкой на основе

стал первым гибридным мини-вэном дан-

и эмиссией CO2 (на 20 и 30% соответственно).

технологии SCR. Базовый принцип SCR, осно-

ной марки. Мощность дизельного двигате-

Последовательный гибридный привод мо-

ванный на конвертировании в каталитическом

ля — 115 кВт, двигатель оборудован прямым

жет работать только от литий-ионных бата-

конвертерес использованиемаммиакакакаген-

впрыском,мощностьэлектродвигателя70 кВт.

рей, но на коротких расстояниях. Дизельный

та нежелательного оксида азота в нетоксичный

15 кВт·ч литий-ионная батарея расположена

двигатель в Citaro G Hybrid функционирует

азот и водяные пары, позволяет обеспечить

под корпусом транспортного средства и не за-

как генератор, вырабатывая энергию, запасае-

экономичность дизельных автомобилей.

нимает пространство грузовой области.

мую в литий-ионных батареях, размещенных

Гибридные приводы, комбинирующие

Hybrid Sprinter был разработан в несколь-

на крыше автобуса. Батареи также накапли-

с клиентскими гибридными модулями ДВС

ких вариантах — от микро-гибрида с функ-

вают энергию рекуперации (регенеративное

и электродвигатель(и), которые могут ра-

цией старт/стоп до полного гибрида с двумя

торможение). Четыре колеса в центре и на за-

ботать раздельно или вместе, в зависимости

связанными приводными системами и энер-

дней оси питаются посредством электричес-

от типа автомобиля и ситуации вождения,

гозапасающими батареями.

ких двигателей с общим выходом по мощнос-

формируют важную часть стратегии поддер-

Мини-вэны Dodge Sprinter PHEV, обору-

ти в 320 кВт/435 л. с. Серийное производство

живаемой мобильности компании Daimler.

дованные либо дизельным, либо бензино-

запланировано на 2009 год.

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 11 '2009

www.kit e.ru

22

компоненты

датчики

Но летом 2009 года Mercedes-Benz Buses

емых источников улучшает энергетичес-

на крыше. Эти сравнительно малые изме-

представила уже новый Citaro FuelCELL

кий баланс. Электрическая энергия может

нения позволяют создать для городов мало-

Hybrid (рис. 11ж), в котором использованы

быть сгенерирована в транспортном сред-

шумящее транспортное средство с нулевой

ключевые компоненты дизельного гибрид-

стве посредством топливных ячеек. После

эмиссией.

ного прототипа, но питание осуществляется

топливных ячеек электрический привод,

Итак,ключквыполнениюпрограммы“Road

стеками FC.

питаемый посредством батарей, — второй

to the Future” — в смешивании интегральных

Транспортные средства, оборудованные

важнейший элемент стратегии нулевой мо-

и модульных частей приводных технологий,

электрическими приводными системами,

бильности.

включая двигатели внутреннего сгорания,

предлагают лучшую возможность для до-

В отличие от баков для дизельного топли-

гибриды, батарейные и FC-приводы.

n

стижениямобильностис нулевойэмиссией.

ва и AdBlue (дизельная выхлопная жидкость

Получение такой энергии от пополня-

с мочевиной) водородные баки размещены

Окончаниеследует