Скачок цен на топливо вызвал повышенный интерес к электрическим

и гибридным автомобилям. Между тем, их созданием давно и успешно занимаются

не только за рубежом, но и в Украине.

Скачок цен на топливо вызвал повышенный интерес к электрическим и гибридным автомобилям. Между тем, их созданием давно и успешно занимаются не только за рубежом, но и в Украине.

В Институте электродинамики

НАН Украины уже разработаны и проходят испытания две «Таврии» на электротяге:

электромобиль и модель с гибридной силовой установкой. Созданием электромобилей

в институте занимаются более десяти лет. Их опытные образцы делали и раньше,

но теперь отечественным конструкторам удалось значительно уменьшить потери

электроэнергии при передаче от АКБ к электродвигателю. Благодаря этому

запас хода электромобиля увеличился настолько, что его можно эксплуатировать

в течение дня, а на зарядку ставить только ночью. Режимами работы электродвигателя,

генератора и остального электрооборудования машин руководит специально

разработанная электронная система с преобразователем напряжения (ЭПН).

Электромобиль

В электромобиле крутящий момент для привода колес создает электродвигатель

постоянного тока с независимым возбуждением, а источником энергии для

него является блок тяговых аккумуляторных батарей (10 штук емкостью по

100 А·ч каждая) суммарным напряжением 120 В. Еще один аккумулятор питает

приборы освещения. Электромотор соединен с первичным валом «родной» КПП

«Таврии».

Благодаря большому крутящему моменту электромотора трогаться с места

и разгоняться до 60 км/ч можно на второй или третьей передачах, четвертая

и пятая предназначены для езды на более высоких скоростях. Первая ступень

задействуется только на крутых подъемах.

Оптимальный скоростной режим с точки зрения потребления энергии – 60

км/ч. При этом запас хода электромобиля в городском цикле составляет

60 – 80 км, а за городом (по ровному шоссе) – 100 – 110 км. При скоростной

езде (свыше 90 км/ч) или сложном рельефе дороги запас хода машины уменьшается.

Гибрид гибриду рознь

Электромобиль с гибридной силовой установкой – первый из этой серии проектов

института, который воплотили «в металле». Отечественный гибрид имеет иную

конструкцию, чем Toyota Prius, и работает по другому принципу. Источниками

электрической энергии в нем являются аккумуляторные батареи и генератор

с последовательным возбуждением, который приводится в действие одноцилиндровым

бензиновым двигателем внутреннего сгорания мощностью 11 л. с. Это итальянский

мотор, применяемый в передвижных электростанциях. В отличие от гибридной

установки Prius, у украинского электромобиля нет жесткой связи ДВС с трансмиссией,

т.е. его энергия напрямую для привода колес не используется. Генератор

вырабатывает электроэнергию для подзарядки аккумуляторов и питания тягового

электродвигателя.

Данная гибридная силовая установка может работать в двух основных режимах.

Троганье с места и разгон до скорости 20 км/ч осуществляются в режиме

«чистого» электромобиля (электродвигатель питается только от АКБ). На

более высоких скоростях движения и при больших нагрузках автоматически

запускается ДВС, и в работу вступает генератор.

Применение в опытном гибридном электромобиле обычных свинцово-кислотных

аккумуляторов позволяет существенно снизить его стоимость. При выключенном

ДВС емкости десяти батарей (100 А·ч) хватает на 50 км пробега. Такой режим

задействуется только при необходимости, например, в экологически чистых

зонах, где использование бензиновых и дизельных моторов недопустимо.

С включенным ДВС дальность хода «гибрида» ограничена лишь емкостью бензобака

(40 л) и составляет 650 – 750 км (около 13 часов езды).

Электротормоз

Используемые в обоих автомобилях электродвигатели позволяют с максимальной

эффективностью реализовывать режим рекуперативного торможения (от лат.

recuperator – снова получающий, возвращающий), при котором кинетическая

энергия автомобиля используется для подзарядки АКБ.

Тормозная система машин – комбинированная. В первой фазе нажатия на

педаль тормоза (ход педали в диапазоне от 1 до 3 см) машину замедляет

только электромотор, который одновременно подзаряжает АКБ. При этом количество

кинетической энергии, которая преобразуется в электрическую и возвращается

в батарею, составляет 8 – 14%. Во второй фазе, когда педаль тормоза вдавливается

дальше, в работу вступает еще и штатная тормозная система машины – гидравлическая,

без вакуумного усилителя (как на «Тавриях» первого поколения).

Перспектива

Испытания опытных машин на электрической тяге будут завершены в скором

времени. Пока работы тормозятся из-за временного отсутствия нужной модели

тяговых аккумуляторных батарей для электромобиля, которые в Украине не

производятся. После того, как их установят, планируется провести тест-драйв

обеих машин, о результатах которого мы расскажем на страницах нашего журнала.

Следует отметить, что уровень отечественных разработок уже позволяет

говорить о производстве опытной партии электромобилей и их применении

в качестве транспортных средств для города. По словам разработчиков, опытный

образец их электромобиля на базе «Таврии» стоит около 5100 у.е., а «гибрид»

– около 5800 у.е. В случае запуска в серию стоимость этих машин может

снизиться.

Владимир Корницкий

Фото Юрия Нестерова и Андрея Яцуляка

Редакция благодарит специалистов лаборатории электромобилей

Института электродинамики НАН Украины, д.т.н. В.Б. Павлова и к.т.н. О.Н.

Юрченко за помощь в подготовке материала