В последние годы на улицах многих городов мира можно все чаще встретить электробусы. Ими заменяют, ставшие уже давно привычными, автобусы и троллейбусы. Особенно это заметно в Москве. На сегодняшний день именно она по праву занимает одно из ведущих мест в Европе по количеству эксплуатируемых в городе электробусов. И вполне естественно, что многих людей начинают интересовать все вопросы, связанные с этим, пока еще новым для них, видом транспорта. В первую очередь они хотят знать, как устроен электробус, какие виды электробусов бывают, и кто их больше всех выпускает в мире.
В этой статье я постараюсь кратко ответить на все эти вопросы.
| Содержание |
| Как устроен электробус |
| Какие виды электробусов бывают |
| Самые известные производители электробусов |
| Подведем итог |
Как устроен электробус
Для начала давайте определимся, что же это такое – электробус?
Говоря простыми словами, электробус – это тот же автобус, но в движение его приводит не двигатель внутреннего сгорания, а тяговый электродвигатель.
Ну, а если свободно интерпретировать определение из Википедии, то электробус – это механическое безрельсовое транспортное средство общего пользования, имеющее электрический привод. Оно предназначено для перевозки пассажиров по заранее утвержденному маршруту.
Электробус по многим параметрам, и особенно по виду потребляемой энергии, которая приводит его в движение, очень схож с троллейбусом. И одновременно по устройству и принципам работы он очень напоминает сильно увеличенный в размерах электромобиль.
Так как же все-таки устроен электробус?
Давайте-ка вкратце перечислим наиболее принципиально важные элементы его конструкции на примере электробуса КамАЗ:
1) Тяговые высоковольтные аккумуляторные батареи
В большинстве случаев в качестве источников электроэнергии применяются литий-титанатные аккумуляторы. Особенность аккумуляторов подобного типа – это во много раз увеличенное количество циклов зарядка-разрядка по сравнению с обычными аккумуляторами (20 000 циклов), устойчивость к воздействию низких температур окружающего воздуха (до -30℃), возможность очень быстрой их зарядке (до 6 минут).
Аккумуляторные батареи обычно располагаются на крыше или в задней части электробуса.
В последнее время в качестве источников энергии в электробусах начали применяться, так называемые, ионисторы. Это мощный накопитель электричества – суперконденсатор, который в недалеком будущем должен заменить привычные нам аккумуляторные батареи.
2) Мост с электромоторами
Вместо двигателя внутреннего сгорания в электробусах обычно применяется электропортальный задний мост с двумя асинхронными бортовыми мотор-редукторами. Такая конструкция позволяет избавиться от таких компонентов, как карданный вал, дифференциал, полуоси, которые имеются при «классической» компоновке, когда электродвигатель расположен отдельно.
3) Высоковольтные инверторы
Это устройства для преобразования постоянного тока от аккумуляторной батареи в переменный, который необходим для работы тяговых электродвигателей электробуса. Они находятся сзади в «моторном» отсеке. Там же находятся винтовой компрессор и ресиверы.
4) Пантограф
Это токоприемник в виде подъемного шарнирного механизма. Используется для быстрой зарядки тяговых аккумуляторов электробуса от стационарных зарядных устройств, расположенных в определенных точках его маршрута.
Пантографы устанавливают на электробусы с быстрой зарядкой. На электрических автобусах других конструкций (например, с ночной зарядкой) используются кабели со специальными разъемами-коннекторами на конце.
Выше были перечислены основные элементы конструкции электробуса, характерные только для него. В остальном он очень похож на обычный автобус с двигателем внутреннего сгорания.
Какие виды электробусов бывают
Ну а теперь немного о том, чем электробусы отличаются друг от друга.
Самые главные различия электробусов между собой заключаются в способах зарядки их тяговых аккумуляторов.
Различаются пять основных видов электробусов по способу зарядки аккумуляторных батарей:
1) Электробус с подзарядкой аккумуляторов во время движения
Он еще называется – электробус с динамической зарядкой. Он мало чем отличаются от обычного троллейбуса. Это, по сути, троллейбус с увеличенным автономным ходом. Зарядка аккумуляторов происходит от троллейбусной сети проводов через токосъемники. В то же время и электродвигатели получают питание от этой же сети. Далее, когда маршрут электробуса проходит там, где нет троллейбусных проводов, автоматика переключает питание тяговых электродвигателей на аккумуляторы (ионисторы).
Применение таких электробусов целесообразно там, где имеется хорошо развитая троллейбусная сеть.
2) Электробус с быстрой зарядкой в определенных точках маршрута
Это один из самых распространенных видов электробуса. Большинство работающих в Москве электробусов именно такого типа.
В данном случае электробус периодически подзаряжается от стационарных зарядных станций, установленных в определенных точках маршрута его следования. Чаще всего это конечные остановки.
Практически это выглядит следующим образом. Электробус подъезжает к зарядной станции, поднимает пантограф, установленный у него на крыше, и в течении определенного времени происходит зарядка тяговых аккумуляторов. Вся эта процедура происходит в течение очень небольшого отрезка времени. Чтобы зарядить батарею до 50%, требуется 5-10 минут, а до полной зарядки – 15-20 минут. Максимальный пробег на полной зарядке составляет 50-70 км.
Затем он опускает пантограф и продолжает движение по маршруту. Таким образом электробус может заряжаться в течении смены неограниченное количество раз и проехать в день порядка 400-500 км.
И еще один плюс машин такого типа – это сравнительно малые габариты и вес установленных на них тяговых аккумуляторов. А это значит, что электробус может принять «на борт» больше пассажиров – почти как обычный троллейбус.
Однако такие электрические автобусы могут двигаться только по тем маршрутам, где имеются зарядные станции.
3) Электробус с медленной зарядкой в гараже (парке)
Зарядка такого электробуса осуществляется обычно ночью после того, как днем он отработал на маршруте. Это происходит в том парке, где он числится.
Процесс зарядки довольно долгий – он длится 4-6 часов. Но зато пробег такого электробуса на одной полной зарядке может достигать 250-300 км. Это примерно то расстояние, которое он преодолевает за одну рабочую смену. Такой электробус не зависит от наличия и расположения зарядных станций в городе. Его можно смело выпускать на «чисто автобусные» маршруты.
Однако у него имеются и свои негативные стороны.
Аккумуляторные батареи имеют гораздо больший объем и вес, чем у электробусов с быстрой зарядкой. Поэтому он может перевезти меньше пассажиров. Кроме того, большие аккумуляторы сложнее утилизировать по истечению их срока службы.
Есть еще одна проблема. В связи с тем, что в одном месте (в парке) одновременно заряжается большое количество электрических автобусов, возникает необходимость изыскивать и подводить сюда мощные источники электроэнергии. А это может обойтись очень дорого.
4) Электробус с быстро заменяемыми тяговыми аккумуляторами
Этот вид электробусов не получил такого широкого развития, как те, что упоминались выше. И, тем не менее, такие автобусы кое-где существуют и довольно успешно эксплуатируются.
Особенность их заключается в том, что разряженная аккумуляторная батарея быстро заменяется на полностью заряженную.
Практически это осуществляется следующим образом. Электробус ненадолго съезжает с маршрута и загоняется в специально оборудованный бокс. Там, с помощью подготовленной для этого бригады мастеров, происходит быстрая замена одной батареи на другую. После чего автобус продолжает дальше двигаться по маршруту.
Однако эта процедура доступна только для электробусов с высоким уровнем пола.
К этой же категории относится и совсем экзотический вид смены аккумулятора – возить его сзади на прицепе (см. фото). А затем, по мере надобности, в определенных точках менять прицеп на другой – с заряженным аккумулятором.
5) Электробус с собственным источником подзарядки аккумуляторной батареи
Это один из самых перспективных типов электробусов. Тяговый аккумулятор в нем заряжается не от каких-то там внешних источников, а от собственного электрохимического генератора. А «топливом» для этого генератора служит водород.
Водородный генератор заряжает батарею, а та, в свою очередь, питает электропортальный мост, который приводит в движение этот электробус. Баллоны с водородом располагаются на крыше и их содержимого (примерно 40 кг газа) хватает на пробег 350 километров.
Полная заправка водородом занимает 5-10 минут, что сравнимо с ультрабыстрой зарядкой электробуса.
Однако проблема состоит в том, что для нормальной работы такого вида транспорта необходимо создать сеть водородных заправочных станций.
Самые известные производители электробусов
В этой части статьи я постараюсь перечислить самых известных производителей электробусов, продукция которых получила наибольшее распространение в Европе и, в том числе, странах СНГ. Сделаю я это максимально кратко – только название фирмы, страна и фото одного из выпускаемых упомянутым производителем электробусов.
1) BYD (Китайская Народная Республик)
2) VDL (Нидерланды)
3) Solaris (Польша)
4) Irizar (Испания)
5) VOLVO (Швеция)
6) Yutong (Китайская Народная Республика)
7) Mercedes-Benz (Германия)
8) КамАЗ (Россия)
9) Volgabus (Россия)
10) ЛиАЗ (Россия)
11) «Белкоммунмаш» Холдинг (Белоруссия)
Подведем итог
Думаю, что я удовлетворил любопытство многих людей, интересующихся общественным транспортом.. Теперь вы получше узнали, что такое электробус, как он устроен, каких видов они бывают, и где и кто их производит. Очень надеюсь, что эта статья вам понравилась.