Техника - молодёжи 2011-05, страница 18
Эхо «ТМ» 12D11 N-Q5 ТМ Последние устанавливались на легковые электромобили, на микроавтобусы и даже на автобус «Лужок» (типа ПАЗ), который демонстрировался на многочисленных выставках и ходил по городу. Время заряда суперконденсаторов КДЭС всего 13-15 мин, а количество циклов заряда/разряда для тяговых батарей - 10 ООО, для стартёрных импульсных - 1 ООО ООО. Семь лет назад суперконденсаторы были освоены на ЗЭМ РКК «Энергия», г. Королёв. Они выпускаются серийно для электромобилей, мотоциклов и цеховоготранспорга. Их вес: одна банка тяговых - 17 кг, стартёрных -5 кг. Это, в соотнесении с ёмкостью, значительно лучше традиционных автомобильных аккумуляторов. В дополнение к батарее суперконденсаторов устанавливается статический электронный преобразователь -ведь для асинхронного двигателя нужен многофазный переменный ток. Наконец, гибридному автомобилю нужен специальный блок управления. Даже для простейшего электромобиля такой блок предусматривает рекуперацию энергии при торможении, контроль разгона, движения на подъёме и крутом спуске, а также процесса зарядки аккумуляторов. У гибридного автомобиля блок управления должен, кроме того, контролировать взаимодействие ДВС, стартёр-генератора, мотор-колёс, аккумуляторов и т.д. Набор функций блока управления определяется компоновочной схемой гибридного автомобиля. Отсечь нельзя добавить! Для конкретности давайте рассмотрим гибридный автомобиль, созданный на базе серийного автомобиля ВАЗ-2108 (сухая масса - 830 кг). Возьмём вариант гибрида с тяговым электродвигателем; версию с мотор-колёсами можно рассматривать как альтернативу. Тогда гибридный ВАЗ-2108 будет иметь следующую компоновочную схему: ДВС плюс стартёр-генератор, он же тяговый двигатель плюс конденсаторы. Мощность электродвигателя примем равной 15 л.с. -ниже мы покажем, что больше и не требуется. Сразу отметим одно важнейшее Тормозной ДИСК Ротор элентроавнгателя / Статор электродвигателя Суппорт дискового тормоза Все мотор-колёса выполняются по сходной схеме, обычно все их элементы разрабатываются специально. Преимущество запатентованной автором конструкции в том, ч она является доработкой обычного серийного колеса Поворотный кулак Переходная шайба обстоятельство, ранее не упоминавшееся. Применённый нами асинхронный электродвигатель с короткозамкну-тым ротором имеет так называемую «экскаваторную» характеристику крутящего момента - максимальный момент достигается при остановленном роторе. И вообще, при возрастании сопротивления движению, то есть при падении числа оборотов, момент такого двигателя автоматически растёт - это «врождённое» свойство асинхронного электродвигателя. Что из этого следует? Во-первых, исчезает потребность в большой мощности ДВС. Ведь она нужна не столько для достижения немыслимых скоростей, сколько для обеспечения способности быстро разгоняться - необходимое свойство для маневрирования в городском потоке. Машину разгоняет не мощность, а крутящий момент - а у нас, с нашим асинхронным двигателем, он максимален как раз при движении с ускорением. Во-вторых, нам не нужна коробка переключения передач. У сегодняшних автомобильных поршневых моторов максимальный крутящий момент достигается при 3500-4000 об/мин. Для энергичного разгона нужно, чтобы двигатель работал на этих оборотах вне зависимости от скорости вращения колёс - отсюда и возникает необходимость в многоступенчатой коробке передач и обязательно с задним ходом. Вот почему многие выпускаемые за рубежом гибридные автомобили просто поражают мощностью и сложностью (и дороговизной): ДВС в 320380 л.с. (BMW, Porsche), два элек-тродв!ггателя, семискоростна я трансмиссия с тремя планетарны ми редукторами и двумя дифференциалами в коробке передач... Для нашего гибрида этого не требуется. Максимальный крутящий момент в период разгона достигается автоматически, как уже сказано выше; а для движения задним ходом достаточно просто изменить направление электротока в цепи питания электродвигателя. 11олучается, даже мощность установленного на ВАЗ-2108 ДВС (1300 см3) -65 л.с. - избыточна. Нашему гибриду, по расчётам, хватит и 45 л.с. Отсутствие коробки передач в трансмиссии гибридного автомобиля упрощает его конструкцию и снижает вес. Ведь «совершенство достигается не тогда, когда нечего добавить, а тогда, когда нечего отсечь» - Антуан де Сент-Экзюпери. За счёт перечисленных упрощений массу исходного ВАЗ-2108 можно уменьшить до 750 кг, и при этом гибридный автомобиль будет иметь отличную динамику и расход топлива 3 л на 100 км пути. Добавим, что предлагаемое переоборудование можно провести не только на базе отечественного автомобиля, но и на базе зарубежного, например Peugeot 107 или Mercedes Smart (вариант «гибрида» на основе последнего, предлагавшийся немецкими инженерами, показан на рисунке в заголовке). И сделать такую машину можно за один—полтора года, при финансировании, просто не сравнимом с затратами на создание совершенно нового автомобиля. А ещё добавим, что на устройство гибридного автомобиля автором получены семь патентов РФ на изобретения... ЕШ Юрий МАКАРОВ, старший научный сотрудник МАИ, автор более чем 140 изобретений Дизайн, вёрстка, коррекций цвета. Профессиональна, креативно, недорого. Теп.: (495) 234-16 78. 995 84-27 E-mail: tns@tm-magazin.ru 16 |
