Экономия топлива актуальна не только для обычных автомобилей, но и для спецтехники. Ведь экскаватор или погрузчик при работе расходует гораздо больше топлива, чем обычное легковое авто. В настоящее время эту проблему лучше всего решает гибридная техника.
Среди производителей наиболее распространены две схемы аккумуляции энергии: электрическая и гидравлическая.
Электрическая
В общих чертах схема работы гибридов с электрическим аккумулятором следующая: энергия от торможения самого нагруженного узла преобразуется генератором в электрический ток и запасается в аккумуляторе. В нужный момент аккумулятор отдает накопленный заряд электромотору, который помогает штатному ДВС.
Такая система используется в гибридных экскаваторах Komatsu, где используется энергия поворота массивной надстройки. Только электродвигатель и генератор японцы заменили одним комбинированным мотор-генератором, а вместо аккумулятора поставили конденсатор.
Чтобы наглядно продемонстрировать преимущества гибридного привода, на испытательном полигоне компании сравнили два экскаватора: PC200LC-8 и HB215LC-1. Обе машины имели одинаковую массу, конструкцию и габариты, разница заключалась только в конструкции силовых агрегатов: на PC200LC-8 установлена 150-сильная дизельная «шестерка», а в распоряжении HB215LC-1 имеется 140-сильный 4-цилиндровый дизель и 60-сильный электромотор (он же генератор). Для чистоты эксперимента на каждом «подопытном» поочередно работал один и тот же водитель: копал траншеи, грузил самосвалы, маневрировал по полигону. В общем, имитировал обычные трудовые будни экскаваторщика.
После испытаний сравнили полученные результаты. Оказалось, что гибрид расходовал на 25-40% меньше дизтоплива, да еще и работал проворней (на каждое упражнение у дизеля уходило на 15 с больше). Чем интенсивней оператор использовал поворотную платформу, тем выше была экономия. Несмотря на то, что гибридный экскаватор дороже дизельного почти на треть, при постоянной загрузке он окупится за счет экономии топлива.
Гидравлическая
В компании Caterpillar поступили еще проще: на серийный дизельный экскаватор 336Е установили гидроаккумулятор, который при торможении надстройки накапливал масло под высоким давлением, а затем в нужный момент направлял его на гидромотор, вращающий надстройку (в обычном экскаваторе это масло сбрасывалось в резервуар через перепускной клапан, и вся энергия рассеивалась впустую). Еще понадобился специальный клапан SERV, контролирующий распределение масла между гидромотором и аккумулятором, а также более мощный гидронасос. Зато с появлением дополнительного источника энергии появилась возможность снизить обороты двигателя с 1800 до 1500 об/мин для дополнительной экономии топлива.
Остальная конструкция осталась без изменений, поэтому у гибридного Caterpillar 336Е Н и обычного 336Е отличаются лишь 2% деталей, а стоимость гибридной модели выше всего на 9%.
По примеру своих конкурентов Caterpillar также провели сравнительные тесты обычной и гибридной моделей. Последней удалось сэкономить от 25 до 50% горючего при одинаковой производительности. Если экскаватор будет постоянно загружен работой, то разница в стоимости «отобьется» меньше, чем за 2 года.
Два в одном
Обставить конкурентов собирается компания Liebherr, которая решила не переоснащать серийные машины, а создать абсолютно новую конструкцию, использующую преимущества гибридных технологий наиболее эффективно.
Выпущен уже и опытный образец новинки – модель R 9XX, которая оснащена накопителями электрической и гидравлической энергии одновременно.
О точных цифрах экономии говорить еще рано, новый экскаватор еще находится на стадии испытаний. Но уже известно, что совмещение технологий позволит снизить мощность основного мотора с 270 до 217 л.с.
