Принципы гибридного привода

Гибридный привод в России

К сожалению, состояние российских разработок в данной области пока оставляет желать лучшего. И это несмотря на то, что до 1990-х годов СССР занимал одно из лидирующих мест в разработке транспортных средств с электроприводом. Так, еще в 1947-49 гг. в СССР выпускался серийный гибридный автобус с последовательной схемой постоянно-постоянного тока ЗИС-154 (выпущено более 1000 автобусов). Еще одним примером разра-ботки подобного транспортного средства может служить микроавтобус РАФ с энергетической установкой на воздушно-водородных топливных элементах и накопителях на Ag-Zn аккумуляторной батарее, показанный на международной московской выставке в 1982 г.

Вообще, в России проводилось немало разработок современных тяговых приводов для автотранспорта. Научные работы подобной тематики велись НАМИ, НАТИ, НП Росэлектротранс, соответствующими кафедрами МЭИ (ТУ), МВТУ им.Баумана, МИФИ, рядом научно-производственных предприятий и организаций. Существенные усилия по разработкам и внедрению экологически чистого транспорта (электротранспорта) прилагало Правительство Москвы. Так, им была принята городская целевая программа использования альтернативных видов моторного топлива на автомобильном транспорте города на 2002-2004 годы. В рамках этой программы разрабатывалась конструкция комбинированной энергоустановки для городского автобуса большой вместимости «Московит» (170 пассажиров, разработчик - ЗАО «ОПТИМУМ-ЭЛЕКТРО», совместно с МИФИ). Предполагалось оснащение сочленённого автобуса (аналог – двухсекционный «Икарус-435») асинхронным тяговым приводом, при уменьшении почти вдвое мощности ДВС и до 2,5 раз расхода топлива в городском цикле движения. Рядом московских организаций при участии городских комитетов науки и промышленной политики (науки и технологий), транспорта и связи, экологии было разработано и профинансировано несколько программ по созданию и внедрению электромобильной техники. НИОКР по тематике запланированы в программе прикладных научных исследований и проектов в интересах города Москвы на 2006-2008 годы.

В настоящее время ряд НИОКР по тематике электротранспорта и водородного транспорта (в т.ч. создание пилотного образца низкопольного электробуса малого класса, универсальной транспортной платформы для грузового автомобиля) ведутся ФГУП НАМИ и ОАО «Корпорация Компомаш». По заказам Правительства Москвы проводятся и работы по созданию элементов для тягового электропривода (батарей, суперконденсаторов, топливных элементов). Создан макетный образец транспортной платформы с мотор - колесами с приводом от синхронных двигателей с постоянными магнитами, накопителем на основе суперконденсаторов и силовым преобразователем на IGBT. Работы по созданию химических источников тока, топливных элементов проводятся и в рамках Федеральных целевых программ «Национальная технологическая база» и «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы».

Однако во-первых, практически ни одна из разработок не получила внедрения в массовое производство, во-вторых, разрабатывались комплекты для легковых (АО «АвтоВАЗ») и грузовых электромобилей (проекты ЗИЛ-Электро, ГАЗель-Электро), гибридомобилей, микроэлектробусов («Лужок» - АО «КОМТРАНС»), значительно меньше внимания уделялось приводам для автобусов.

Разработки для городских автобусов вели:

• ЦКТ ВВЦ – разработка городского гибридного автобуса на основе комбинированной энергоустановки с бензиновым ДВС, электрогенератором, накопителем на суперконденсаторах,
• ЗАО «ОПТИМУМ-ЭЛЕКТРО», МИФИ – городского автобуса особо большого класса с КЭУ,
• ЦНС МВТУ им. Н.Э. Баумана – разработка тяговых приводов для спецтехники, адаптированных в т.ч. для городских электробусов;
• АО «КОМТРАНС» («Корпорация Компомаш») – разработки электробуса, гибридного автобуса;
• ТМЗ – разработка электробуса на базе двигателя внешнего сгорания и гидропневматического рекуператора энергии.

Ни одна из разработок не вышла из стадии НИОКР, хотя следует отметить общую тенденцию по увеличению финансирования работ по созданию инновационных транспортных средств и элементов привода для них. Однако и эти работы, по прежнему, не являются комплексными, направленными на создание конечного продукта с оптимальными, взаимоувязанными по техническим и экономическим показателям составными частями.

Таким образом, общей мировой тенденцией в развитии городского маршрутного транспорта является массовое внедрение городских автобусов с комбинированной энергетической установкой на основе ДВС, с перспективой перехода на новые виды первичных источников энергии (газотурбинных установок, топливных элементов и др.), которые обеспечивают большую экономичность, экологическую чистоту, применение альтернативных видов топлива. В ближайшее время крупные российские города (в первую очередь Москва) приступят к закупкам городских автобусов с комбинированными энергетическими установками. Существует опасность того, что эта ниша рынка транспортных средств будет занята европейскими или китайскими производителями, что заблокирует российские разработки тяговых электроприводов и их элементов. С другой стороны, при разумном вложении средств, возможно создание в ближайшее время гаммы транспортных средств с гибридным приводом, имеющих сопоставимые технические данные и экологические показатели, при лучшем соотношении цена/качество. Возможен и экспорт подобной российской продукции в ряд стран, прежде всего СНГ, Восточной Европы, Азии, а также комплектование конечной продукции производителей автобусов Белоруссии и Украины комплектами тягового электрооборудования российского производства.