Новые разработки MAN. На энергии торможения!

Для Дагмары Вёрл, родившейся в Нюрнберге, эта история особенно близка: в конце июня 2007 года парламентский секретарь в Федеральном Министерстве экономики и технологий (BMWi) официально передала автобусы MAN Lion’s City Hybrid в пользование государственной транспортной компании Нюрнберга – VAG. Новый автобус в течение нескольких недель работал на маршруте Line 36 в родном городе Альбрехта Дюрера. Благодаря использованию гибридной технологии, новые автобусы "помогают обеспечить высокую экологичность городских пассажирских перевозок и позволяют решить проблемы, связанные с сокращением выбросов углекислого газа", - сообщила г-жа Вёрл на торжественной церемонии. – "Новый автобус – чудесный пример воплощения высоких технологий, разработанных в Германии". Федеральное Министерство выделило 1,6 миллиона евро на создание нового автобуса, разработкой которого займется MAN Nutzfahrzeuge совместно с Siemens A&D (Automation and Drives).

      ФАКТОР БОЛЬШОЙ ПОПУЛЯРНОСТИ
Если какая-то приводная технология и вышла в массы за последние несколько месяцев, то это была гибридная технология, где в одной системе используются электрический двигатель и ДВС. Информация об этой технологии попала даже в таблоиды, где сообщалось о том, что в гаражах таких голливудских звезд как Джордж Клуни, Камерон Диаз и Леонардо ДиКаприо, стоят гибридные автомобили.

Большой бум и популяризация гибридных автомобилей начались в Северной Америке, после того, как резко выросли цены на горючее на автозаправочных станциях. По данным исследовательской компании Jato Dynamics, за прошедшие годы в США было зарегистрировано почти 270 000 таких автомобилей. И хотя по сравнению с общим числом автомобилей – а их на дорогах США 16,5 миллионов – эта цифра, может, и не казаться такой огромной, продажи гибридных автомобилей с 2002 года увеличились в десять раз.

Эта гибридная технология становится популярной и в Германии. Практически каждый третий бюргер планирует "наверняка, или почти наверняка" приобрести гибридное транспортное средство в качестве следующего автомобиля. К такому выводу пришла газета Welt am Sonntag после опроса 1000 водителей в начале мая 2007 года.

     НАСТОЯЩАЯ АЛЬТЕРНАТИВА ТРАДИЦИОННЫМ АВТОБУСАМ
То, что гибридные технологии могут успешно выступать в качестве альтернативы силовым агрегатам традиционной конструкции, вовсе не является новостью для Эберхарта Хиппа (Eberhard Hipp), главы отдела прогрессивных разработок MAN Nutzfahrzeuge. Еще в 1970-х германские инженеры трудились над созданием различных гибридных двигателей, которые бы дополняли дизельные силовые агрегаты. "Мы определенно являемся лидером в области использования гибридных технологий в общественном транспорте. Это было наглядно продемонстрировано и в Хельсинки". 

В конце мая 2007 года в финской столице состоялась встреча представителей международной ассоциации общественного транспорта (International Association of Public Transport, UITP), одной из самых известных всемирных ассоциаций, в которой участвуют предприятия, занятые в общественных перевозках. В эту ассоциацию входят транспортные компании, автопроизводители, представители ТЭК, государственных учреждений и ученые транспортной отрасли.

В этом году на съезде UITP компания MAN представила свою последнюю разработку – уже близкий к запуску в серийное производство автобус с низким полом типа MAN Lion’s City Hybrid с серийно устанавливаемым гибридным двигателем. "По нашим оценкам, этот автобус будет на 25% экономичнее", - г-н Хипп объясняет огромный интерес общественности в Хельсинки к новой разработке. – "При этом мы сравниваем не с какими-то абстрактными автобусами, а с самыми экономичными на сегодняшний день дизельными автобусами MAN", - говорит выпускник транспортного ВУЗа, работающий в MAN с 1978 года.

Для опытных инженеров нет никаких сомнений в том, что гибридный силовой агрегат – самый подходящий тип двигателей для городских пассажирских автобусов. Г-н Хипп  долгое время изучал весьма ресурсоемкий характер работы общественного транспорта в условиях города  –  с постоянными установками и ускорениями (stop-and-go). Процесс торможения рассматривается как абсолютная потеря энергии, которую, на первый взгляд, невозможно избежать в условиях городского ритма. Во время торможения значительная доля энергии разогнанного 18-тонного автобуса преобразуется в тепловую, которая большей частью остается неиспользованной. И это не единственная проблема. "На самом деле мы стремимся добиться выполнения сразу нескольких задач в нашей исследовательской работе, - говорит г-н Хипп. – Это и сокращение эксплуатационных расходов, в частности за счет снижения расходов на топливо, это и проблема выброса выхлопных газов и шумового загрязнения, кроме того, это постепенный отказ от органических видов топлива".

      ВЫСОКАЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ НА КРЫШЕ
Для накопления энергии торможения в гибридных автобусах MAN используются так называемые Ultracaps – высокоемкие конденсаторы. Всего на крыше автобуса под спойлером установлено 12 модулей высокопроизводительных конденсаторов, которые наиболее эффективным способом сохраняют быстро высвободившуюся энергию торможения.

Высокоемкие конденсаторы – не единственная особенность новых автобусов. В Lion´s City Hybrid установлен стандартный дизельный двигатель с аккумуляторной системой подачи топлива Common Rail, который оснащен ставшей уже знаменитой выхлопной системой, соответствующей самому строгому экологическому стандарту EEV (Enhanced Environmentally Friendly Vehicle). Однако энергия дизельного двигателя передается не на ведущий мост, а на мощный генератор, который преобразует выходную энергию дизеля в электроэнергию для питания двух электромоторов. Обе силовых установки подключены к системе конденсаторов на крыше. Таким образом, электрические моторы, приводящие автобус в движение, могут снабжаться энергией как посредством дизельного двигателя/генератора и аккумулятора, так и только одним аккумулятором.

"Такой подход обеспечивает огромное преимущество, - говорит Хипп, - Гибридный автобус, работая от электричества, отъезжает от автобусных остановок без лишнего шума и без выбросов выхлопных газов, а дизельный двигатель активизируется только когда значительно возрастает потребность в энергии, то есть когда водитель с усилием давит на педаль газа".

Во время движения автобуса дизельный двигатель и генератор вырабатывают энергию для электрического оборудования, системы освещения салона или кондиционера, а кроме того, в зависимости от уровня заряда конденсаторов, и для питания самих электродвигателей. В общем, технология предусматривает, что 6-ти цилиндровый двигатель MAN с низким уровнем выхлопных газов во все моменты времени работает в оптимальном режиме. "В дополнение к этому, быстро происходящие изменения загруженности автобуса поглощаются аккумулятором энергии, который запускает так называемый флегматизированный режим работы дизельного двигателя", – объясняет г-н Хипп. Все эти факторы позволяют достичь низких показателей расхода топлива, а также образцовых показателей по выбросам выхлопных газов.

     ИСПЫТАНИЯ ПРОЙДЕНЫ
Для того, чтобы доказать, что это не пустые обещания, MAN решила провести совместно с общественной транспортной компанией Нюрнберга VAG испытания. В конце 2001 года первый гибридный автобус MAN вышел в рейс в центре города по маршруту Line 36. Впоследствии в августе 2005 года на смену им пришли обновленные модели. С тех пор автобус продемонстрировал высокую надежность в условиях повседневной эксплуатации и зарекомендовал себя как отличный городской автобус.

При эксплуатации гибридного автобуса VAG уделяла внимание не только экономии средств на горючее, но и решению экологических проблем. "Этот аспект был и остается для нас весьма важным – даже сейчас, когда постоянное ухудшение экономической ситуации привело к тому, что вопросы экологического загрязнения отошли на задний план, - оценивает сложившуюся ситуацию Рейнер Мюллер (Rainer Müller), технический директор VAG. – Однако мы пришли к выводу, что обострение экологических проблем может очень быстро вернуть все на свои места, и при выборе автобусов будут учитываться объемы выбросов вредных газов".

Компания планирует продолжить свои усилия  в этом направлении. "В течение многих лет VAG активно и успешно сотрудничает с автопроизводителями, и в частности с MAN Nutzfahrzeuge. Помимо прочего мы работаем над снижением энергопотребления и уменьшением вредных выбросов автобусов. VAG гордится своим участием и активным партнерством в разработке инновационной гибридной технологии".

      В МАССОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО К 2010 ГОДУ
Эберхарт Хипп прекрасно понимает необходимость продолжить разработки. Он все обширное поле деятельности для оптимизации автобусов Lion’s City Hybrid: "Например, мы работаем над дальнейшим улучшением нашего хранилища электроэнергии – Ultracaps. Более того, в настоящее время ведутся работы над более компактными гибридными транспортными средствами на базе дизельных двигателей".

Перед подразделением г-на Хиппа стоит множество задач. В соответствии с текущими планами,  корпорация MAN намерена в ближайшие три года запустить автобус в массовое производство. Об этом на официальной церемонии запуска гибридных автобусов в Нюрнберге объявил Карл Виктор Шэллер, директор по технологиям и закупкам MAN Nutzfahrzeuge. "Мы надеемся уже к 2010 году предложить нашим заказчикам первые серийно выпускаемые гибридные автобусы".

А до тех пор, по мнению г-на Хиппа, главная задача его департамента заключается в том, чтобы сгладить противоречия между экономикой и экологией. Ведь гибридная технология все еще очень дорога для применения в автобусах. Однако, в пользу этой технологии говорят минимизация расхода топлива и снижение выброса выхлопных газов и шума.