Официальный сайт клуба любителей автомобилей семейства "ТАВРИЯ" tavria.org.ua


ПРЕССА

"Таврия" на электротяге

2004-05-19
"Автоцентр" №25 2004 г. Владимир Корницкий

Зарядное устройство блока АКБ подключается к бытовой электросети напряжением 220 В. На табло счетчика отображается запас электроэнергии в АКБ, напряжение, силу тока и время заряда. Шесть батарей «гибрида» установлены под днищем багажного отсека, а остальные – в моторном отсеке. Шесть батарей электромобиля пока расположили в салоне, на месте задних сидений... У «гибрида» генератор (1), ДВС (2) и блок управления (3) установлены в багажнике. Пять батарей (1), блок управления (2) и силовой регулятор-преобразователь (3) расположены под капотом – над электродвигателем и трансмиссией. Электродвигатель (1) подсоединен к КПП (2) и охлаждается вентилятором (3). Схема силовой установки электромобиля Схема силовой установки «гибрида»

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