Гибридная силовая установка Сверхэкономичное решение для городского коммерческого транспорта. - презентация

1 Гибридная силовая установка Сверхэкономичное решение для городского коммерческого транспорта

2 1. Проблема экологии города и экономики городского транспорта Возможные пути решения Проблемы: Высокий уровень загрязнения окружающей среды автомобильным транспортом Высокая доля расходов на ГСМ в структуре себестоимости услуг городского транспорта Потребители: Производители городских автобусов Эксплуатанты городских автобусов Решение: Внедрение гибридных приводов

3 BAE Hybridrive – более 4000 проданных комплектов Allison EP – более 4600 проданных комплектов 2. Гибридные силовые установки городских автобусов + Экономия 30-40% топлива + Четырехкратное снижение выбросов - Очень высокая стоимость компонентов -Невозможность эксплуатировать установку зимой -Малый ресурс - Не могут быть произведены на территории РФ

4 3. Маховичный гибридный привод для городских автобусов. Маховичный накопитель модели FS3 Энергоемкость нетто: 1 к Вт-ч Пиковая мощность: 185 к Вт Масса: 280 кг Супервариатор VS32 с коробкой отбора мощности Максимальный входной момент: 1100 Нм Максимальный выходной момент: 6725 Нм Масса: 210 кг Блок управления Масса: 30 кг Двигатель внутреннего сгорания Максимальный крутящий момент: 1000 Нм Номинальная мощность: 185 к Вт

5 4. Макеты 2-дипазонного супервариатора и его экспериментальные характеристики С Собственную двухдиапазонную бесступенчатую трансмиссию с разделением потока мощности - супервариатор, в 2004…2006 гг. исследовал коллектив под руководством д.т.н., профессора Н.В.Гулиа. Экспериментальная трансмиссия была построена на базе фрикционного планетарного дискового вариатора мощностью 1,5 к Вт. С Супервариатор отличается оригинальной кинематической схемой, позволяющей до минимума упростить механическую часть трансмиссии и повысить ее КПД. Число диапазонов в новой схеме супервариатора принципиально не ограничено, однако расчетным путем определено, что для трансмиссии автомобилей, в том числе гибридной с маховичным накопителем, оптимальны четыре диапазона.

6 Электрические компоненты (электромашины, преобразователи) в раза меньшей мощности и стоимости, Больший КПД (на 3...7%), Расширенный силовой диапазон передаточных отношений, Более простая и надежная система переключения диапазонов, не расходующая энергии между переключениями, Возможность создания необслуживаемой трансмиссии; 5. Преимущества супервариатора над перспективными трансмиссиями 2-диапазонная бесступенчатая электромеханическая трансмиссия GM- Allison EP 1-диапазонная бесступенчатая электромеханическая трансмиссия Toyota 4-диапазонный супервариатор Combarco 2-диапазонная бесступенчатая электромеханическая трансмиссия BMW Two-Mode Hybrid

7 6. Накопители современных гибридных силовых установок 20 к Дж/кг (композитный маховик) к Дж/кг 60 к Дж/кг (композитный маховик) 30 к Дж/кг (стальной маховик ) Удельная энергоемкость Удельная мощность Ограничена только мощностью передачи Ограничена только мощностью мотор- генератора КПД Заряда/разряда Маховик с механическим выводом Маховик с мотор-генератором Химический аккумулятор Суперконденсатор к Дж/кг 0,25...0,34 к Вт/кг к Вт/кг % % 85% 95%

8 7. Имитационное моделирование автомобиля с гибридной силовой установкой Р Результаты математического моделирования гибридного автомобиля с маховичным накопителем в сравнении с обычным автомобилем с дизельным двигателем и механической КПП: И Имитация интенсивного городского ездового цикла (разгон до 60 км/ч с последующим замедлением, длина участка 400 м): экономия до 59% топлива. И Имитация движения с малой скоростью (3 км/ч): экономия до 75% топлива.

9 Скрепер с маховичным накопителем (1962 г.) Первый в мире гибридный автомобиль с маховичным накопителем и бесступенчатой трансмиссией (1966 г.) 8. Исследования профессора Н.В.Гулиа Повышение средней силы тяги на 100% Экономия 45% топлива Н.В.Гулиа Р Российский учёный и изобретатель в области маховичных накопителей энергии, бесступенчатого механического привода, гибридных транспортных силовых агрегатов; популяризатор науки и техники. Доктор технических наук, профессор, академик международной Академии Экологии, заведующий кафедры Детали машин МГИУ, основатель и директор по НИОКР компании Комбарко, член Союза писателей России. Более 30 лет активно работал в патентоведении - в Контрольном совете и Экспертном совете при Председателе Госкомизобретений СССР.

10 9. Текущая стадия работ На июнь 2013 года достигнуты следующие результаты: Проведены НИР по основным агрегатам, составляющим общее техническое решение проекта, в частности, разработаны и испытаны макетные образцы супервариатора, Разработан и изготовлен прототип супервариатора мощностью 90 к Вт, в настоящий момент производятся доводочные испытания, Эскизно проработан модельный ряд супервариаторов и гибридных силовых установок, Ведется конструкторская проработка серийного супервариатора, Производится переоснащение лаборатории для расширения программы доводочных испытаний. Установка супервариатора на стенд, подключение системы управления и измерительного оборудования. Процесс испытаний Диспетчерская лаборатории

11 10. Основные преимущества гибридной силовой установки «Комбарко» Снижение расхода топлива в городском цикле на %, Уменьшение количества вредных выбросов в несколько раз, Снижение расходов на техническое обслуживание, Снижение уровня шума, Существенное улучшение разгонной динамики, Улучшение пусковых качеств ДВС при низких температурах, Повышение долговечности ДВС