Э — экологичность, экономичность К — комфорт О — охрана окружающей среды Б — безопасность, бесшумность У — универсальность, унификация С — современность

Экология городов, подвергается серьезным испытаниям, и один из главных виновников — транспорт. Автобус, троллейбус и трамвай являются неотъемлемой частью облика крупных городов. Каждый вид транспорта имеет характерный, присущий только ему, имидж. Трамвай имеет собственный выделенный путь, троллейбус — штанги на крыше, автобус — манёвренность и, увы, множество выхлопных газов. Количество автотранспорта в российских городах с каждым годом неизбежно растет, а, следовательно, растет и содержание в атмосферном воздухе вредных веществ, которые оказывают отрицательное влияние на окружающую среду и здоровье людей. Поэтому одной из главных задач развития городского пассажирского транспорта было и остается применение экологически чистого, удобного и экономичного транспорта. Городам нужно принципиально новое решение, которое позволит совместить в себе все лучшее, что есть в авто- и электротранспорте. Появление на городских улицах такого общественного транспорта, сочетающего в себе экологичность троллейбуса и маневренность автобуса, — не фантастические прогнозы, а весьма близкая реальность.

ЭКОБУСЫ — ГОРОДСКИЕ АВТОБУСЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ!

ПОТРЕБИТЕЛИ «ЭКОбус» — уникальный образец современного городского общественного транспорта. Его можно использовать в городах с троллейбусным движением, но на маршрутах, где невозможно проложить троллейбусные линии (этому способствует унификация «ЭКОбуса» с троллейбусом). «ЭКОбус» незаменим в курортных городах Черноморского побережья и Кавказа, поскольку там ширина городских улиц не позволяет организовать троллейбусные маршруты, а автобусы и маршрутные такси сильно загрязняют окружающую среду. Да и во многих небольших городах России и СНГ «ЭКОбус» мог бы стать хорошей альтернативой автобусу. Так как в основе привода «ЭКОбуса» используется электрическое тяговое оборудование, данный транспорт легко и быстро приживется в троллейбусных парках и сделает эти муниципальные предприятия по мобильности и экономике конкурентоспособнее традиционных автоколонн.

Конструкторское бюро энгельсского ЗАО «Тролза» при содействии компании БПЦ Инжиниринг разработало уникальную новинку — ЭКОБУС. «ЭКОбус» — революционный транспорт в основу которого были положены микротурбинные установки Capstone. Если вдуматься в корни названия, то сразу становится ясно, что ЭКОбус — это экологически чистый автобус. «Экобус» — настоящая находка для современных городов. Мобильное, экологичное и экономичное транспортное средство, придя на замену загрязняющим атмосферу дизельным автобусам, позволит кардинально улучшить состояние окружающей среды. Теплый и уютный салон в сочетании с низкопольной платформой и бесшумным ходом сделают этот вид транспорта комфортным для пассажиров. Гибридный тяговый привод, в основе которого сверхэкологичные микротурбины Capstone, обеспечивает движение по городским маршрутам с минимальными затратами топлива, уровнем шума и выбросами токсичных веществ, а при стоянке на остановках или в пробках вообще сводит их к нулю.

Действующий образец ЭКОБУСа был официально представлен заводом-изготовителем в мае 2008 года. На сегодняшний день Экобус уже прошел все необходимые испытания, получил сертификаты качества и готовится к запуску в серийное производство. Первые пять экобусов в настоящее время эксплуатируются на дорогах Москвы и Краснодара.

ОПИСАНИЕ

Новый уникальный ЭКОБУС «Тролза-5250» разработан на базе серийно выпускаемой модели и оборудования низкопольного троллейбуса «Тролза-5265». В качестве энергоустановки применена газовая турбина Capstone мощностью 65 кВт с воздушным охлаждением. Малые габаритные размеры и масса микротурбинной установки и ее преобразователей напряжения позволили сохранить низкий пол по всему салону автобуса и установить оборудование для работы на сжатом или сжиженном природном газе, что было бы невозможно при использовании другого типа генератора без существенного сокращения численности перевозимых пассажиров вследствие высокой нагрузки на шины и мосты.

Компримированный природный газ является на данный момент наиболее дешевым и перспективным топливом, поэтому инфраструктура заправочных станций продолжает расширяться. Кроме этого, микротурбинная установка способна работать на широком спектре уже применяемых и перспективных видов топлива, а именно, на дизельном топливе, керосине, пропан-бутановой смеси, биодизеле и биогазе, что позволяет легко адаптировать автобус к инфраструктуре заказчиков. В отличие от дизельного двигателя микротурбина не требует замены смазочного масла и топливных фильтров. Ее ресурс до капитального ремонта составляет 60 тыс. часов, что значительно сокращает расходы на обслуживание по сравнению с дизельным двигателем и оправдывает затраты на начальную стоимость турбины. Экологические характеристики газовой микротурбины более чем на порядок превышают характеристики дизельных двигателей и в 6 раз характеристики двигателей на газовом топливе, использующих на выхлопе фильтры и нейтрализаторы. Рис.1 демонстрирует уровень выхлопа оксидов азота автобусами.

Микротурбинная установка Capstone отличается чрезвычайно низким уровнем шума при работе, который не превышает 60 дБ, что максимально приближает шум при работе автобуса к шуму троллейбуса. Рис.1. Сравнение выбросов оксида азота для автобусов различных фирм и микротурбин Capstone.

В качестве накопителя энергии привода применяются модули электрохимических конденсаторов с воздушным охлаждением, которые обеспечивают максимальную мощность при разгоне автобуса, а также накапливают и энергию рекуперативного торможения.
Выбор в качестве накопителя энергии электрохимических конденсаторов с водным электролитом обусловлен максимальным КПД в цикле заряд/разряд, малыми массогабаритными параметрами, отсутствием обслуживания в течение всего срока эксплуатации (проведения ежедневных восстановительных циклов, долива электролита и т.д., характерных для аккумуляторных батарей), высокой пожаро- и вызрыво- безопасностью, нехарактерной для суперконденсаторов с органическим электролитом и литий-ионных батарей, длительным сроком службы. Все эти качества, наряду с максимальной энергоэффективностью, обеспечивают минимальные эксплуатационные затраты и удобство для сервиса.

Движение автобуса реализуется за счет передачи вращающего момента от асинхронного тягового двигателя номинальной мощностью 125 кВт, управляемого транзисторным преобразователем, который обеспечивает максимальную эффективность использования энергии при разгоне и рекуперативном торможении автобуса. Микропроцессорная система управления приводом и микротурбиной дает возможность достижения минимального расхода топлива и имеет мощную систему контроля и диагностики.
По результатам проведенных испытаний тяговый привод обеспечивает расход энергии от 1,1 до 1,56 кВт·ч/км в зависимости от степени наполнения салона, а микротурбинная установка при этом потребляет от 28 до 41 м3 газа на 100 км пробега. Таким образом, опытный гибридный привод уже сейчас снижает расхода газа почти на 40 % по сравнению со стандартными автобусами на газовом топливе.

КУЗОВ

Кузов экобуса ТРОЛЗА-5250 представляет собой прочную единую конструкцию несущего типа с низким уровнем пола и усиленной крышей, приспособленной для установки на ней основного комплекта тягового электрооборудования и топливного резервуара. Наружная обшивка крыши выполнена из оцинкованного цельнотянутого стального листа. Овалы крыши, обшивка бортов, маска передней и задней части изготовлены из композитных материалов.

ДВИГАТЕЛЬ

Гибридный тяговый привод на основе газовой турбины Capstone обеспечивает движение большого городского автобуса по маршруту с минимальными затратами топлива, уровнем шума и выбросами токсичных продуктов. В стандартный комплект электропривода входит асинхронный тяговый электродвигатель.

ОБОРУДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

ПОДВЕСКА

Подвеска передней оси зависимая, пневматическая, с двумя пневмоэлементами рукавного типа, с двумя телескопическими гидравлическими амортизаторами и регулятором положения кузова. Подвеска заднего ведущего моста зависимая, пневматическая с четырьмя пневмоэлементами рукавного типа, с четырьмя телескопическими гидравлическими амортизаторами и двумя регуляторами положения кузова.

ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА

Рабочая тормозная система — смешанная, электропневматическая.
Система — электродинамическая; создает на тяговом двигателе тормозной момент путем, преобразования кинетической энергии в электрическую, нагрузкой для которой являются реостаты, тормозной момент через трансмиссию на колеса ведущего моста. Пневматическая тормозная система воздействует на тормозные механизмы барабанного типа задних ведущих и передних управляемых колес. Управление обеими системами — одной педалью. В начале торможения в действие вступает система электрического торможения, а затем в действие приводится пневматическая двухконтурная система торможения, воздействующая раздельно на тормозные механизмы задних и передних колес.

Стояночная тормозная система воздействует на тормозные механизмы ведущих колес от энергоаккумуляторов, управление от пневматического крана в кабине водителя.

РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

Рулевой механизм — с гидравлическим усилителем. Гидронасос с автономным приводом; насос НГР-16.000, привод насоса электрический с номинальным напряжением 24В.
Масляный бачок гидросистемы усилителя руля снабжен сигнализатором снижения уровня масла.

САЛОН

Пассажирское помещение автобуса оборудовано 10 боковыми окнами (6 из них имеют подвижные форточки в верхней части).

Салон оборудован современными комфортабельными сиденьями, два из которых оборудованы для перевозки инвалидов с ограниченной подвижностью. Эти места оснащены кнопкой звукового сигнала водителю и дополнительными поручнями. Обивка сидений выполняется из велюра, винилискожи, ворса, а также иного пригодного материала, предложенного заказчиком. Поручни для рук удобно расположены по всему пассажирскому помещению, а также на створках дверей, обеспечивая пассажирам возможность перемещаться, имея опору в любом месте салона. Стандартно оборудованный салон имеет три отопителя электрокалориферного типа. Вентиляция салона естественного типа, через сдвижные форточки и крышевые люки. Внутреннее освещение пассажирского помещения осуществляется люминесцентными светильниками, имеющими режимы полного, частичного и аварийного освещения. Освещение дверных проемов осуществляется лампами накаливания.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ОПЦИИ

• информационная система на светодиодных матрицах
• колпаки колес, окрашенные в цвет кузова
• тонированное остекление пассажирского помещения
• электронное управление пневмоподвеской для обеспечения наклона автобуса в сторону остановки в целях облегчения посадки-высадки пассажиров (ECAS)

МИРОВОЙ ОПЫТ

Сегодня гибридные автомобили уже ни для кого не являются экзотикой. Ведущие мировые производители автомобилей и пассажирского транспорта уже давно всерьез озаботились снижением вредного воздействия своей продукции на окружающую среду. Большинство крупных автопроизводителей, среди которых Toyota, Ford, Nissan, BMW, Peugeot, выпускают модели автомобилей с гибридным двигателем, отличающиеся повышенной экономичностью и экологичностью.
Система — электродинамическая; создает на тяговом двигателе тормозной момент путем, преобразования кинетической энергии в электрическую, нагрузкой для которой являются реостаты, тормозной момент через трансмиссию на колеса ведущего моста.

Гибридный автобус на базе газовой турбины Capstone C30 в США Ford S-Max на базе микротурбины Capstone C30

Аналоги первого российского Экобуса, на базе газовых микротурбин Capstone, уже несколько лет успешно эксплуатируются в Америке, Великобритании, Новой Зеландии и других странах мира. Так, например, Администрация городского пассажирского транспорта г. Нью-Йорка в США в 2007 году приобрела партию автобусов для их применения в густонаселенных районах с целью снижения топливных затрат и улучшения экологической обстановки. Подобные автобусы эксплуатируются в Международном аэропорту города Шарлотт штата Северная Каролина (США).

По маршруту вдоль недавно реконструированной набережной Ньюкасла в Великобритании ежедневно курсирует 10 современных автобусов. Микротурбины Capstone C30, установленные на борту экологичных автобусов, работают во взаимодействии с бортовыми аккумуляторами, что позволяет непрерывно производить электроэнергию необходимую для движения автобуса. При поступлении соответствующей команды от автоматической системы контроля автобуса микротурбина производит подзарядку батарей, благодаря этому автобусы могут работать до 10 часов в день без подзарядки или заправки в центральном депо.

В Новой Зеландии четыре автобуса с приводом от микротурбины Capstone уже более 2 лет эксплуатируются при 14-ти часовом графике работы.

В июне 2009 года компания Langford Performance Engineering Ltd. выпустила гибридный автомобиль Ford на базе микротурбины Capstone C30. Langford Performance Engineering, расположенная в Веллингборо, Великобритания, модернизировала семиместный кроссовер Ford S-Max, превратив его в полный гибрид (PHEV) с микротурбиной С30 под капотом. Представители компании заявили, что автомобиль "Whisper Eco-Logic" на демонстрационных тестах проехал 80 миль (129 км) на одном галлоне (3.8 л) топлива.

Комплектные решения Capstone для гибридного транспорта, скачать в .pdf