1

ООО «Фойт Турбо Казань»Казань, 2011-12-28

2

Voith GmbH

Voith работает на рынках: производства бумаги, энергетики, транспорта и сервиса. На каждом из них Voith занимает лидирующие позиции.

На фирме Voith работает в общей сложности 40 000 человек в почти 50 странах по всему миру.

Оборот 5,6 млрд. евро

3

ГМП DIWA.2производство с 1996 по 2002 год

ГМП DIWA 851.2 с демпфером крутильных колебаний

4

ГМП DIWA.3Eпроизводство с 2002

ГМП DIWA 854.3E с демпфером крутильных колебаний

5

Норильск

Нижневартовск

Санкт-Петербург

Новосибирск

ЕкатеринбургПятигорск

Москва

Минск

Казань

ЧелябинскМинеральные воды

Алматы

На 01.01.2011 в 200 городах эксплуатируютсяболее 16500 ГМП DIWA

Сервисная сеть

Регион Кол-во городов

Кол-во ГМП

Москва 1 3350Московская область 54 1235Санкт-Петебург 1 1038Приволжский ФО 43 3275Северо-Западный ФО 15 452Сибирский ФО 17 2421Уральский ФО 31 1341Центральный ФО 18 959Южный ФО 10 537Белоруссия 12 2344

Санкт-Петербург

Москва

- Сервисные партнеры

- Региональные представители ООО «Фойт Турбо Казань»

- ООО «Фойт Турбо Казань» / дочернее предприятие в Минске

6

Гибридные приводыМинистерство транспорта и дорожного хозяйства, 2011-12-28

7

Определения

Hybrid - (пер. с греческого) “смешанный, двойного происхождения”

Гибридное транспортное средство - транспортное средство, в котором имеются как минимум два различных трансформатора и две различных системы накопления энергии для приведения его в действие. (Определение ООН для гибридных транспортных средств 2003)

8

История гибридных приводов

Уже более 100 лет назад Фердинанд Порше создал первый последовательный гибрид...

Lohner – Porsche с электрическим приводом Фердинанд Порше

9

История гибридных приводов для автобусов

1960-ые Мерседес начинает разработку гибридных приводов с OE 302

1970-ые 20 автобусов Мерседес с OE 305 работают на маршрутах в Штутгарте

1990-ые Прототип Orion V с гибридной системой BAE

С 1998 более 300 автобусов Orion VI с гибридной системой BAE эксплуатируются в Нью-Йорке

1978 Автобус Mercedes OE 305 с гибридом

1998 Orion VI с гибридом BAE

10

Последовательный гибрид

Двигатель приводит в движение только генератор

Электрический двигатель приводит в движение колеса

Нетрадиционная коробка передач

Возможно движение на электрической энергии

Высокая гибкость при встройке компонентов

Электрический энергияЭнергия привода

Батарея

Вентильный преобразова-тель частоты

ДВС

Генератор

электрическийдвигатель / генератор

ведущие колеса

редуктор

11

Параллельный гибрид

Двигатель напрямую связан с ведущими колесами (механическое соединение)

Электрический мотор как „помощник момента вращения“

Обычная коробка передач

Батарея

ДВС

электродвигатель(генератор)

вентильныйпреобразовательчастоты

КПП

ведущиеколеса

Электрическая энергияЭнергия привода

редуктор

12

Параллельный гибрид – DIWAhybrid

результирующий момент

потенциал экономиимомент ДВС

(пониженный) момент электродвигателя

Частота вращения коленчатого вала ДВС, об/мин

Кру

тящ

ий м

омен

т,

Нм

13

DIWAhybrid

DIWA.5E 300.1Aladin

Асинхронный электродвигатель

Преобразователь VoithНакопители энергии

DIWAhybrid

Опыт ИнновацииОсобый акцент на защиту

окружающей среды

Зарекомендовавшая себя ГМП DIWA в сочетании с новыми технологиями

14

DIWAhybrid. Системная архитектура

Система накопления энергии Voith состоит из преобразователя, суперконденсаторов, устройства блокировки, размещенных на раме и кабелей.

DIWA.5H – комбинация ГМП DIWA.5 и мощного электрического двигателя

15

Техническая концепция ГМП DIWA (гидро-трансформатор находится посередине) делает возможным присоединение электри-ческого двигателя непосредственно к вход-ному дифференциалу. Таким образом пере-даточное число трансмиссии, включая гидро-трансформатор, может быть использовано как ДВС, так и электрическим двигателем.

Гидродинамический путь

Электрический путь

Механический путь

DIWAhybrid. Принцип

Крутящий момент ДВС на входном валу

Крутящий момент на выходном валу

16

DIWAhybrid. Технические данные

Технические данные Мощность на входном валу: 290 кВт

Момент на входном валу: 1600 Нм

Мощность электродвигателя на выходном валу: 85 кВт

Мощность электродвигателя на выходном валу (генератор):150 кВт

Увеличение веса автобуса ≈ 600 кг

Особенности и преимущества для клиента: Независимость от двигателя Во время торможения мотор-генератор работает в режиме генератора (накопление

энергии) Снижение расхода топлива и уменьшение вредных выбросови одновременно как первичный замедлитель, оптимально дополняющий вторичный замедлитель ГМП DIWA снижение износа рабочей тормозной системы, снижение выбросов мелкодисперсной пыли

Комплексное решение (разработка и поставка всей системы)

17

AladinE300.1Накопители энергии SuperCaps

Преобразо-ватель Voith

ГибриднаяГМП DIWA.5

VOITH Electric DrivesDIWAhybrid (параллельная схема)

18

19

DIWAhybrid. Применение

Автобус Gillig 12 метров (BRT)

Двигатель Cummins ISL 280 (EPA 2007)

Разрешенная max масса: 18.1 т

В эксплуатации 24 гибридных автобуса в различных областях Северной Америки (с 2010 года)

Solaris Urbino 18

Cummins ISBe5 250B (Euro 5)

Разрешенная max масса: 28 т

В эксплуатации 19 гибридных автобусов

Автобусы эксплуатируют в разных городах Германии (программа государственной поддержки): Богеста, Нойс, Вестлихе Хэртен

20

DIWAhybrid. Применение

KAMAZ NEFAZ 5299H

11.875 м

2.5 м

3.5 м

18000 кг

Автобус

Производитель и модель

Длина (L)

Ширина (W)

Высота (H)

Разрешенная max масса

Двигатель

Производитель и модель

Объем

Максимальная мощность

Максимальный крутящий момент

Cummins ISB6.7E5250B

6700 см³

184 кВт при 2300 об/мин

1020 Нм

21

Результаты испытаний гибридного автобуса НЕФАЗ 5299 на топливную экономичность

Хайденхайм, 2011-07-05

22

Результаты измерений расхода топлива на полигоне в Ляйпхайм (Германия)

SORT 1 SORT 2 SORT 3

Средняя скорость, км/ч 12,1 18 25,3

Количество остановок на 1 км 5,8 3,3 2,1

Время стоянки 39,7% 33,4% 20,1%

Стандартный расход, л/100 км 50,00 42,00 39,00

Фактический расход, л/100 км 43,13 31,47 30,25

Экономия 14% 25% 22%

Автобус и электробус.Сравнение (приближенное)

Сравниваемые параметры: экология расходы на топливо/электроэнергию инфраструктура время простоя

Расчет КПД электробуса до трансмиссии.max возможное значениеУзел КПД

Котел 90,0 %

Турбина 40,0 %

Генератор 98,0 %

Передача 98,0 %

Трансформатор (min 3 шт.) 94,1 %

Итого по электростанции, передаче...

32,5 %

Аккумулятор 90,0 %

Двигатель 90,0 %

Итого по электробусу 81,0 %

КПД системы 26,4 %

Транспортное средство КПД CO2 CH+NOx

Электробус 20,0 %** 180 % 1,13

Автобус с дизельным двигателем 36,0 % 100 % 0,30

Гибридный автобус 43,2 %* 83 % 0,23

_____________* – потенциал (КПД) гибридной силовой установки 25%. Для расчета принято 20%** - max 26.4%. На основе опубликованных материалов (15%) для расчета принято 20%

Электростанция ТЭС АЭС ГЭС

Доля 68 % 16 % 16 %

«Анализ показывает, что хим. энергия топлива, сжигаемого на ТЭС, подается на трансмиссию ТС в районе 15%. Это происходит из-за потерь энергии в котле, турбине, преобразователях и т.д.

Для сравнения: дизельный двигатель на оптимальном режиме преобразует в механическую энергию около 40% хим. энергии топлива, которая подается непосредственно на трансмиссию ТС.»

«Энергетика и промышленность России» www.eprussia.ru

Затраты на топливо/электроэнергию

_____________a – «Троллейбус - теория, конструирование, расчёт», Н.В. Богданb – Europe's Energy Portal (http://www.energy.eu)

Электробус** Автобус Гибридный автобус

Средний расход«топлива» на 100 км

185 кВт a 40 л 32 л

Стоимость топливав России, руб.

3,8 руб. за 1 кВтч 25 руб. за 1 л 25 руб. за 1 л

Расход на 100 км, руб. 703 руб. 1000 руб. 800 руб.

Стоимость топливав Германии, Евро.

0,3 Евро за 1 кВтч 1,44 Евро за 1 л b 1,44 Евро за 1 л b

Расход на 100 км, Евро. 55,5 Евро 57,6 Евро 46,1 Евро

Затраты на приобретение нового ТС в условных единицах*

2 1 2

* Примечание:Рост конкуренции приведет к снижению цен на гибридную систему.Стоимость электробусов будет расти с ростом цен на медь.Дополнительный потенциал экономии (до 7%) гибридной системы за счет внедрения функции Stop-Start** - данные по потреблению электроэнергии электробусов на данный момент отсутствуют. Взяты известные данные по троллейбусам.

Инфраструктура

Электробус* Автобус Гибридный автобус

Заправочные станции и подводящая сеть

Отсутствуют Созданы Созданы

Дополнительные мощностиБолее 3МВт на каждые

100 автобусовНе требуются Не требуются

Сервисная сеть Отсутствует СозданаОбеспечивается

поставщиком гибридной системы

Утилизация 1000 кг аккумуляторов - 200 кг С-конд.

Примечания:• Для заправки одной машины от «розетки» 380В за 6 часов требуется сила тока 81А.• Для одновременной «заправки» 100 электробусов при таких условиях требуется электрическая станция

мощностью более 3 МВт.• Сокращение времени зарядки повлечет увеличение требуемой силы тока и мощности.

* используется информация по потреблению электроэнергии для троллейбуса

Для обеспечения эксплуатации электробусов требуются значительные инвестиции для развития инфраструктуры: заправочные станции, подводящие сети, дополнительные мощности для переработки отработавших аккумуляторов... Данные инвестиции могут в несколько раз превышать расходы на закупку транспортных средств.

Время простоя

Электробус* Автобус Гибридный автобус

Время заправки 1 машины** 6 часов 20 мин. 20 мин

Пробег на одной заправке 200 км*** 500 км 625 км

Среднесуточный пробег 200 км*** 200 км 200 км

Среднесуточное время простоя на заправку **

6 часов*** 20 мин 20 мин

Примечания:* по рекламным материалам** без учета технологического времени (подъезд, отъезд, очередь на «заправке»)*** Данные на основе рекламных материалов вызывают большие сомнения. Реальный пробег в городских

условиях может быть значительно меньше. При отрицательных температурах ситуация ухудшается из-за снижения эффективности работы аккумуляторов. Увеличится время простоя потребуется дополнительное количество электробусов, заправочных станций, электроэнергии.

Выводы

Применение электробуса ограничено и оправдано только в местах с повышенными требованиями к экологии: места отдыха, исторические памятники, заповедники...

Во всех презентационных материалах по электробусу много нестыковок, отсутствует анализ влияния всех факторов на эффективность его эксплуатации и результаты опытной эксплуатации в городских условиях.

29

ООО «Фойт Турбо Казань»ул. Михаила Миля, 33420127, г. Казань, а/я 102

тел./факс: +7 843 278 89 80

Email: vkm@voith.comInternet: http://voith-turbo-kazan.ru

30