211service.com
Kolové motory pro pohon holandských autobusů
Ozvala se společnost sídlící v Nizozemsku e-Traction vyvinula nový druh hybridního autobusu, který využívá elektromotory v kolech ke zlepšení účinnosti a systém GPS ke snížení znečištění v přeplněných oblastech města. Autobus je sériový hybrid: dieselový generátor nabíjí baterii, která zase dodává elektřinu pro dva motory, jeden v každém zadním kole. Především díky motorům v kolech může autobus na litr nafty dojet dvakrát tak daleko než konvenční autobus, říká Arend Heinen, který je inženýrem i mluvčím společnosti. To znamená snížení spotřeby paliva o 50 procent. Společnost získala zakázky na modernizaci sedmi komerčních autobusů svou technologií, přičemž první bude dokončen příští měsíc.
Hybridní dojíždějící: Jeden z autobusů, které společnost e-Traction vybavila svým prototypem hybridního systému, je zobrazena výše (nahoře). Společnost nyní dovybavuje autobusy pro komerční využití. Za krytem náboje (dole) je motor, který umožňuje vznik nového hybridu.
Motory do kol existují již nějakou dobu: byly použity v několika koncepčních automobilech a experimentálních, málo sériových vozidlech. Ale s výjimkou elektrických kol tento nápad nikdy nenašel cestu do sériově vyráběného vozidla, říká John Boesel, prezident a generální ředitel společnosti Calstart , nezisková organizace se sídlem v Pasedeně, CA. Využití systému e-Traction v komerčních autobusech by bylo krokem k širšímu využití.
Stejně jako u jiných hybridních autobusů, kterých se ve Spojených státech již používají tisíce, šetří konstrukce e-Traction palivo tím, že zachycuje energii z brzdění a využívá ji k výrobě elektřiny, kterou lze později využít ke zrychlení. Motory uvnitř kola poskytují další úspory tím, že eliminují potřebu převodovky, diferenciálu a souvisejících mechanických dílů. To snižuje jak celkovou hmotnost autobusu, tak energetické ztráty v důsledku tření. Hybridní autobusy obvykle vykazují snížení spotřeby paliva přibližně o 25 až 30 procent ve srovnání s konvenčními autobusy, ale konstrukce e-Traction nabízí snížení o 50 procent. Za určitých podmínek – při nízkých rychlostech a častém zastavování a rozjíždění – zaznamenaly některé další hybridní autobusy podobná zlepšení v oblasti spotřeby paliva. Motory v kolech mohou také zlepšit trakci tím, že umožňují přesné ovládání každého kola a umožňují větší flexibilitu v konstrukci vozidla, protože není potřeba mechanicky spojovat kola s motorem.
Autobus také obsahuje systém založený na GPS, který mění způsob, jakým autobus funguje v přeplněných oblastech. Při běžném provozu se generátor cyklicky zapíná a vypíná a udržuje baterii v optimálním stavu nabití. Když ale systém GPS zjistí, že autobus vjel do části města, kde je obvykle velký provoz, generátor se vypne, aby se snížily emise. Baterie uchovává dostatek energie, aby poháněla autobus po dobu jedné hodiny, aniž by generátor běžel a dobíjel.
Heinen říká, že klíčová inovace E-Traction spočívá v konstrukci motoru kola. Elektromotory jsou obvykle navrženy tak, aby se otáčely mnohem rychleji, než je rychlost kol, aby generovaly požadovaný výkon. Ale takové motory vyžadují převody, aby se snížily otáčky za minutu, což zvyšuje složitost a snižuje účinnost. Společnost eliminovala potřebu těchto převodů tím, že navrhla motor s velkým průměrem, který dokáže dodat potřebný točivý moment při nízkých otáčkách.
Motory uvnitř kola se v minulosti setkaly s omezeným úspěchem. Částečně je to proto, že bylo obtížné koordinovat motory, které nemají žádné mechanické spojení, což je problém, který společnost říká, že je vyřešen vývojem vlastního elektronického řídicího systému. Ale mohou tam být zbývající problémy. Umístění motorů do kol klade větší nároky na odpružení (musí být silnější, aby drželo na mnohem těžších kolech) a může způsobit, že motor a elektronika budou náchylnější k poškození, což obojí může snížit spolehlivost. Mezi kolem a výmoly je jen málo, říká Bill Van Amburg, senior viceprezident společnosti Calstart. Dan Pederson, výzkumný pracovník v Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie , říká, že velký motor v kole je pravděpodobně velmi drahý, což by mohlo ztížit ospravedlnění systému bez vládních dotací.
Heinen říká, že čtyři roky testování prototypového systému přesvědčily společnost, že problémy se spolehlivostí byly vyřešeny a že náklady na motor mohou klesnout s výrobou ve větším měřítku. Kromě hybridních autobusů pracuje e-Traction na hybridních popelářských vozech a modernizuje SUV Mercedes G ve snaze dostat se na trh osobních automobilů.