Zamknij
Następne zdjęcie
Cała galeria
1 z 12
Schemat przepływu energii podczas ruszania / MAN poprzednie następne
20.12.2010

MAN - pasażerska hybryda

MAN - pasażerska hybryda  

Użytkowe pojazdy hybrydowe zaczynają zdobywać coraz więcej zwolenników. Ze względu na znaczne (w porównaniu z samochodami osobowymi) obniżenie kosztów eksploatacji, uzasadnione staje się stosowanie napędu hybrydowego w pojazdach dystrybucyjnych czy autobusach. Duże dzienne przebiegi, jazda po miejskich, zatłoczonych ulicach, częste ruszania i hamowania to warunki, w których układy hybrydowe są w stanie dowieść swojej przydatności.
REKLAMA
MAN Lion's City HybridMANMAN Lion's City Hybrid

W ofercie handlowej MAN-a pojawi się niebawem miejski autobus hybrydowy, który od zeszłego roku testowany jest w wytypowanych miastach. Do produkcji zatwierdzono model 12-metrowy, z rodziny Lion’s City.

Do tej pory MAN wykonał serię informacyjną 20 autobusów Lion’s City Hybrid, które aktualnie testowane są m.in. w Hadze, Mediolanie, Monachium, Barcelonie czy w Wiedniu. W przyszłym roku hybrydy trafią m.in. do Paryża i Kopenhagi. W ramach krótkiej prezentacji, MAN Lion’s City Hybrid. trafił także na ulice Warszawy, która zapowiada ogłoszenie przetargu na cztery autobusy hybrydowe. Czeka nas zatem pierwsze hybrydowe starcie w którym głównymi aktorami staną się zapewne MAN, Mercedes, Volvo i Solaris.

Niemiecki koncern MAN, producent silników, samochodów ciężarowych i autobusów od 35 lat pracuje nad pojazdami hybrydowymi. Na początku starano się magazynować energię w postaci energii kinetycznej, montując do autobusu olbrzymie koło zamachowe o wadze 1,5 tony. W 1979 roku prowadzono badania nad akumulatorami hydraulicznymi, zbudowanymi z pompy hydraulicznej i hydraulicznymi kondensatorami. W drugiej połowie lat 80-tych przyszedł czas na
kondensatory magnetyczno-dynamiczne (koło zamachowe z generatorem elektrycznym). W 2000 roku zainteresowano się możliwościami akumulatorów NiMH. Jednak bardzo prędko odrzucono ten pomysł m.in. ze względu na konieczność długotrwałego ładowania, spadku pojemności wraz ze spadkiem temperatury. Odnotować jeszcze należy, przygodę inżynierów MAN-a akumulatorami NiMH pracującymi z ogniwami wodorowymi. Od dziewięciu lat, konsekwentnie, prowadzone są prace nad kondensatorami Ultracap. Zaowocowało to produkcyjna wersja MAN Lion’s City Hybrid.

 

Elementy hybrydowego układu napędowego MANMANElementy hybrydowego układu napędowego MAN

MAN wykorzystał szeregowy system hybrydowy, w którym silnik spalinowy nie jest połączony mechanicznie z osią napędową. Koła napędzane są przez silniki elektryczne, zasilane z akumulatorów elektrycznych lub prądnicy zblokowanej z silnikiem spalinowym. Tym samym autobus nie potrzebuje tradycyjnej skrzyni biegów. W tradycyjnych autobusach, podczas hamowania, energia kinetyczna, przemieniona w ciepło z okładzin i tarcz hamulcowych jest bezpowrotnie tracona. Nowoczesne układy hybrydowe potrafią odzyskać kinetyczną energię hamowania i po przekształceniu jej w energię elektryczną, wykorzystać ponownie do napędzania pojazdu.

Przedstawiony dziennikarzom i przedstawicielom firm komunikacji zbiorowej autobus Lion’s City Hybrid, który wyposażony został 6-cylindrowy, rzędowy, stojący silnik MAN D0836 LOH, o pojemności 6,9 litra. Silnik osiąga 1050 Nm maksymalnego momentu obrotowego w zakresie 1200 - 1750 obr/min, przy 2300 obr/min, jednostka napędowa uzyskuje moc 250 KM.
Silniki z rodziny D083 stosowane są także w autobusach o napędzie tradycyjnym.

Układ hybrydowy spod znaku lwa

Tylko garb z przodu pojazdu zdradza, że 12-metrowy MAN Lion's City jest autobusem hybrydowymGazeo.plTylko garb z przodu pojazdu zdradza, że 12-metrowy MAN Lion's City jest autobusem hybrydowym

Podstawowymi elementami układu hybrydowego jest generator prądu, kondensatory magazynujące energię, silniki trakcyjne oraz układ zarządzania przepływem energii.

Prąd, wprawiający w ruch koła autobusu, wytwarzany jest w przez zblokowany z silnikiem generator prądu zmiennego o mocy 150 kW. Wyprodukowana energia, poprzez przewody o bardzo dużym przekroju (ze względu na duże natężenie prądu), trafia do zamontowanych na dachu sześciu kondensatorów Ultrcaps (super kondensatory), które jak zapewniają inżynierowie monachijskiego producenta, wytrzymają 12 lat eksploatacji w przedsiębiorstwach komunikacji zbiorowej. Zamontowane kondensatory wygrały zmagania z tradycyjnymi akumulatorami chemicznymi, są odporne na spadki temperatury, nie wymagają długotrwałego ładowania, nie potrzeba zamieniać energii elektryczne w chemiczna i na odwrót (jak w tradycyjnych akumulatorach). Zastosowane kondensatory, imponują parametrami: mają maksymalną moc ładowania i rozładowania równą 200 kW przy maksymalnym natężeniu prądu 500 A. Zestaw kondensatorów pracuje w zakresie napięcia prądu stałego 400-750 V. Masa zestawu sześciu kondensatorów zamontowanych nad przednia osią wynosi 400 kg. Duża masa kondensatorów rekompensowana jest brakiem tradycyjnej skrzyni biegów. Cechą charakterystyczną silników elektrycznych jest dostępny od najniższych obrotów stały, wysoki moment obrotowy. W efekcie napęd przekazywany jest w sposób ciągły na koła pojazdu. Nie ma więc mowy o szarpnięciach podczas ruszania i przyśpieszania, jazda jest płynna, a we wnętrzu pojazdu jest ciszej niż w przypadku samochodów z napędem tradycyjnym.

Przepływem energii zarządza inteligentny system zarządzania energią, który jest autorskim dziełem inżynierów MAN-a. System nie wymaga żadnej okresowej regulacji. W zależności od trasy, obciążenia czy prędkości, steruje pracą silnika spalinowego, generatora prądu i silnikami trakcyjnymi.

Autobus napędzają dwa 2 silniki elektryczne o mocy 75 kW każdy. Dlaczego nie jeden? Okazało się, że układ dwóch mniejszych silników i przekładni sumującej jest tańszy niż jednego, dużego silnika trakcyjnego o mocy 150 kW!

Jak to działa?

Zasada działania hybrydy MAN-a jest taka, że autobus hamując (silniki trakcyjne pracują wtedy jak prądnice) ładuje w procesie rekuperacji kondensatory , które następnie zasilają wszystkie urządzenia pojazdu podczas postoju i w trakcie ruszania np. z przystanku. W tym czasie silnik spalinowy nie pracuje. Następnie w zależności od naładowania kondensatorów autobus może przejechać do kilkuset metrów korzystając wyłącznie z napędu elektrycznego. Silnik włączy się po przekroczeniu bariery 30 km/h. Lub w momencie wykrycia takiej potrzeby przez system zarządzania energią. Co ciekawe jednostka napędowa nie posiada rozrusznika, jego funkcję przejął generator prądu. Dalej autobus jedzie z włączonym silnikiem, aby podczas kolejnego hamowania naładować superkondesatory, które w momencie startu znów będą zasilać silniki elektryczne.

Silnik spalinowy pracuje w ograniczonym zakresie prędkości obrotowych, dla minimalnego zużycia paliwa i osiągnięcia założonych norm czystości spalin.

Przedstawiciele MAN-a poinformowali, że koncern pracuje nad hybrydowymi autobusami przegubowymi. Jednak do tej pory nie określono terminu wprowadzenia ich do sprzedaży.

12 - metrowy MAN Lion's City Hybrid podczas pokazu w WarszawieGazeo.pl12 - metrowy MAN Lion's City Hybrid podczas pokazu w Warszawie

Ile to kosztuje?

Cena autobusu nie została jeszcze ujawniona. Koncern szacuje, że koszt inwestycji w hybrydę zwróci się po ok. 8 latach. W jaki sposób? Realne próby podczas testów u przewoźników wykazały, że zależnie od profilu linii silnik może pozostawać wyłączony nawet przez 40% czasu jazdy. Specyfika technologii, układ trasy i płynny styl jazdy kierowcy pozwala na zmniejszenie zużycia paliwa nawet o ok. 30% w porównaniu z tradycyjnie zasilanym autobusem. Wyniki zależą w dużej mierze od kierowcy, który w przypadku hybrydy powinien jechać bardzo płynnie. Przy długim, łagodnym hamowaniu wydłuża się czas ładowania kondensatorów, zaś unikanie gwałtownych przyśpieszeń, ogranicza czas pracy silnika spalinowego, który nie musi wspomagać silników elektrycznych. Ważny jest także profil trasy. W centrum miasta, przy dużej ilości przystanków i nieznacznemu zmniejszeniu prędkości przejazdu (łagodna jazda) układ hybrydowy pozwoli osiągnąć spore oszczędności. Na trasach podmiejskich, różnica w zużyciu paliwa pomiędzy klasycznym dieslem a hybrydą będzie dużo niższa.

Hybrydowy MAN w całości produkowany jest w polskich fabrykach koncernu (Starachowice, Sady k/Poznania). MAN Lion’s City Hybrid jest dowodem na to, że Polska staje się hybrydową potęgą. Oprócz MAN-a autobusy hybrydowe w Polsce produkuje Volvo (Wrocław) i Solaris (Bolechowo k/Poznania).




Newsletter


  • 7 tys. czytelników
  • Auta na LPG
  • Testy i relacje wideo
  • Nowości i porady

Wojciech Mackiewicz
źródło: MAN



gazeo.pl 2007-2017 Wszelkie prawa zastrzeżone. Korzystanie z portalu oznacza akceptację Regulaminu.