Революція гібридних автомобілів — роки дослідів і розробок

У червні 2011 року Volvo Trucks передали свою першу гібридну вантажівку покупцеві. Зараз в експлуатації перебуває понад 50 гібридних Volvo FE Hybrid. На виробництво цих вантажівок пішли роки дослідів і розробок. Сьогодні гібридним технологіям Volvo Trucks пророчать успішне майбутнє.

Гібридний двигун від Volvo Trucks.

Volvo Group першою розпочала розробку гібридних силових ліній ще у 1985 році, однак лише в 2005 році ця діяльність принесла по-справжньому успішні плоди.

Щоб повністю оцінити значущість Volvo FE Hybrid, треба розуміти рівень досліджень і розробок, здійснених у рамках цього проекту. Всупереч загальній уяві, використання електричних машин — не нова концепція, і Volvo Group першою розпочала розробки гібридних силових ліній ще у 1985 році. Однак, ці проекти не отримали подальшого розвитку та завершилися на стадії створення прототипів і демонстраційних моделей.

Андерс Крун.

Андерс Крун, віце-президент відділу енергетичної ефективності і охорони навколишнього середовища, Volvo Trucks.

«У ті часи ці проекти були здебільшого запасним варіантом на той випадок, якщо ми не досягнемо повного успіху у дотриманні обмежень на викиди», - говорить Андерс Крун, віце-президент відділу енергетичної ефективності і охорони навколишнього середовища у Volvo Trucks, який брав активну участь у «гібридному» проекті понад десять років. «Вони не були цілком зосереджені на ринковому фінансовому аспекті та не ставили на меті розробити конкурентоспроможний продукт».  

Усе це змінилося у 2001 році, коли Круна попросили приступити до досліджень нових видів пального, і коли було отримано вражаючі результати.

«Було зрозуміло не лише те, що ера дешевої нафти скінчиться, а й те, що це станеться незабаром», - пригадує він. «Ми досить швидко зрозуміли, що нам знадобляться альтернативи викопним видам пального, і нам потрібно щось зробити, щоб бути готовими до цього». 

З 2002 року, вирішивши, що електрика є найкращим альтернативним джерелом енергії з огляду на високий коефіцієнт корисної дії при її перетворенні на механічну енергію, Андерс Крун та його команда розпочали дослідження різних комбінацій електричних двигунів і двигунів внутрішнього згоряння, які привели їх до розробки паралельного гібриду. Отримуючи фінансову підтримку як від шведського уряду, так і від Міністерства оборони США, а також користуючись фондами Volvo Group, наприкінці 2005 року колектив розробників спромігся збудувати паралельну гібридну систему, готову до демонстрації. 

В основному, наша технологія вже готова — ми лише працюємо над її вдосконаленням.

Матс Алакула, підрозділ глобальних передових інженерних розробок Volvo Trucks.

Тоді настав великий переламний момент: побачивши гібрид на внутрішній демонстрації, тогочасний президент Volvo Group зробив публічну заяву, пообіцявши, що Volvo Group протягом трьох років випустить гібридну силову лінію.

Мігель Халлгрен-

Мігель Халлгрен, менеджер з вимог до продукції у Volvo Trucks.

«Ми працювали над цим лише три роки, і в нас не було формальної організації», - говорить Крун. «Ми поспішали у погоні за результатом. І за два з половиною роки ми побачили, що силова лінія готова до випуску».

Результатом роботи Volvo Trucks став Volvo FE Hybrid, офіційно представлений у 2009 році. До червня 2011 року перший автомобіль був переданий покупцеві, а на час написання цієї статті в експлуатації перебувають вже понад 50 гібридів. 

«Це – найбільша серійно вироблювана гібридна вантажівка, доступна для комерційного використання», - говорить Мігель Халлгрен, менеджер з вимог до продукції у Volvo Trucks. «До Volvo Trucks жоден виробник у світі не виготовив 26-тонну вантажівку з гібридною силовою лінією».

Volvo FE Hybrid їздить тихо на електромоторі. Коли вантажівка розганяється понад 20 км/год, підключається дизельний двигун, а автоматична коробка перемикання передач забезпечує оптимальну взаємодію двох двигунів, що дозволяє уникнути низькопродуктивної роботи. Акумулятор заряджається від рекуперованої енергії, яка виробляється під час гальмування, що зменшує марнування енергії.

Оскільки на низьких швидкостях не витрачається пальне, а використовується рекуперована енергія гальмування, Volvo FE Hybrid є дуже добре пристосованим до поїздок у режимі частих зупинок і рушань. У результаті сміттєвози досягли найвищого ступеню економії, споживаючи на 20 відсотків менше пального. При використанні у поєднанні з електричним ущільнювачем, повна економія для транспортного засобу може сягати 30 відсотків. Міські дистрибуційні вантажівки також можуть економити до 15 відсотків.

До Volvo Trucks жоден виробник у світі не виготовляв 26-тонну вантажівку з гібридною силовою лінією.

Мігель Халлгрен, менеджер з вимог до продукції у Volvo Trucks

Наразі відгуки від користувачів Volvo FE Hybrid є надзвичайно позитивні. Вантажівка забезпечує не лише обіцяні економію пального і менший шум, а й високі експлуатаційну готовність та продуктивність.

«Великою відмінністю між Volvo FE Hybrid та іншими гібридними вантажівками є те, що в ньому використовується система, оптимізована Volvo», — додає Халлген. «Ми інтегрували всю систему від самого початку, та оптимізували всі компоненти для сумісної роботи, що забезпечило високий рівень якості та посприяло збільшенню продуктивності».

Матс Алакула.

Матс Алакула, підрозділ глобальних передових інженерних розробок Volvo Trucks.

Навіть команда розробників здивувалась високим експлуатаційним якостям Volvo FE Hybrid.

«У результаті отримали дуже надійний транспортний засіб, – говорить Матс Алакула з підрозділу глобальних передових інженерних розробок Volvo Trucks. «Лондонські автобуси, обладнані такою системою, показали вищу експлуатаційну готовність, ніж негібридні версії того самого виду транспортного засобу, що, на мою думку, є видатним. Це дуже гарне свідчення якості виконаної роботи». 

«Інженерна справа схожа на спорт – якщо ви перший, вас бачать і чують», - додає Андерс Крун. «Якщо ви поглянете на ринок за два чи три роки, то побачите більш чи менш схожі копії того, що ми маємо зараз».

То що ж далі? Чи є Volvo FE Hybrid кінцевою точкою, чи лише початком? «Гібридизація – гарний перший крок, оскільки скорочує витрати пального, але ми все ще використовуємо пальне, тому це – не вирішення проблеми», - говорить Алакула. «Наступним кроком буде перехід з дизельного пального на альтернативне основне джерело енергії, у даному випадку – електрику».

Найближчим часом ми будемо зосереджені на вдосконаленні гібриду, підвищуючи ємність акумуляторів, щоб зробити гібридну силову лінію придатною для використання у ширшому діапазоні транспортних задач та в більшій кількості моделей вантажівок. Але рекуперація енергії від гальмування буде й досі використовуватися. Щоб повністю перейти на електрику, потрібно запровадити рішення з підключення до електромережі. Тому майбутнім пріоритетом буде винайти способи підключення до електричної мережі без зміни графіку руху, наприклад, заряджати акумулятори у той час, коли вантажівка простоює. Якщо вдасться знайти швидкі та зручні способи підключення, найбільший потенціал буде у автобусів, оскільки вони виконують передбачувані зупинки у визначених місцях, однак, міські дистрибуційні вантажівки також можуть отримати зиск.

В основному, наша технологія вже готова — ми лише працюємо над її вдосконаленням.

Матс Алакула, підрозділ глобальних передових інженерних розробок Volvo Trucks.

«Якщо дистрибуційна вантажівка зупиняється десять разів на день на 5-10 хвилин, і поруч є досить потужна електрична розетка, у багатьох випадках цього буде достатньо, - пояснює Алакула, - Ці вантажівки зможуть їздити на електриці майже весь день, що є добре для екології та економіки. В основному, наша технологія вже готова – ми лише працюємо над її вдосконаленням».

Без сумніву, у неї є певні обмеження, оскільки вона залежить від частоти зупинок, що є цілком непрактичним для застосування, наприклад, у сфері дальніх перевезень. А що, якби було можливо заряджати акумулятори під час руху? Концепція електричних доріг, де автомобілі постійно з’єднані з електричною мережею, звучить фантастично, але це ідея, до якої ставляться серйозно. «Ми спостерігаємо, як випробувальні дороги будують у США, Азії й Європі», — говорить Андерс Крун. 

«Заряджання – це ключ», - підсумовує Матс Алакула. «Якби ми могли забезпечити дешеву електричну енергію і надійний, безпечний та зручний доступ до неї, це б докорінно змінило ситуацію. Коли в нас буде це, ми не знатимемо меж».
 

Гібридна силова лінія Volvo.

Гібридна силова лінія Volvo показала високий рівень надійності у сфері автобусних перевезень: лондонські автобуси, обладнані такою системою, мали вищу експлуатаційну готовність, ніж негібридні версії того самого виду транспортного засобу.

Пов‘язаний вміст

Перемикання на низькі передачі

Світ побачила новинка лінійки I-Shift: I-Shift з тихохідними передачами. Нові тихохідні передачі забезпечують рушання завантаженої вантажівки масою до 325 т....

Як динамічне управління від Volvo допомагає водіям

Чудова курсова стійкість на високій швидкості, повний контроль на низькій швидкості, а також значно менше напруження у м’язах і суглобах. З часу появи системи Динамічного управління від Volvo (VDS) у 2013 році вона фундаментально змінила манеру ...

Вірне відчуття — як розроблялася незалежна передня підвіска

Завдання було чітко визначене: розробити систему підвіски, яка зробить вантажівки Volvo світовим лідером у сфері керованості та комфорту. Реалізація мети була більше ніж викликом....

Відфільтрувати статті

5 true 5