снижение содержания серы в топ-
ливе. В настоящее время принима-
ются меры по изменению качества
топлива
в
связи
с
законодатель-
ным требованием о добавлении к
нему биотоплива.
Ведутся
иссле-
дования,
направленные на созда-
ние синтетического топлива, для
которого в качестве исходных ве-
ществ
используют
прежде
всего
биомассу и природный газ. Объек-
том изучения являются также из-
вестные
свойства
водно-топлив-
ных
эмульсий,
способствующих
снижению вредных выбросов. Ис-
следования направлены в первую
очередь на повышение устойчиво-
сти эмульсий.
Технический
прогресс
предпо-
лагает разработку инновационных
концепций,
позволяющих
после-
довательно
снижать
вредное
воз-
действие
двигателей
внутренне-
го сгорания
на
окружающую сре-
ду. Гибридный
привод относится
к таким инновациям. Известные в
настоящее
время
гибридные при-
воды,
применяемые на
пассажир-
ском
и
грузовом
автомобильном
транспорте, демонстрируют много-
обещающие результаты, в частно-
сти, по экономии топлива, которая
достигает 30%. Гибридный привод
способствует
и
ограничению
вы-
бросов
углекислого
газа.
В
даль-
нейшем значение этой технологии
будет возрастать, и целесообразно
было бы использовать ее на желез-
нодорожном транспорте.
В качестве особо эффективных в
этом отношении предлагаются сле-
дующие решения:
• комбинация дизельного и элек-
трического привода в сочетании с
накопителями энергии;
•использование
энергии
тор-
можения
с
помощью
гидроста-
тического
или
пневматического
накопителя;
• использование тепла отработав-
ших газов в паровом контуре.
В состав классической электро-
гибридной системы обычно входят
двигатель
внутреннего
сгорания,
такие
традиционные
элементы
привода, как редукторы, оси и гид-
равлическая система, не менее од-
ной электрической машины
(дви-
гатель-генератор),
силовая
элек-
троника и накопитель энергии, на-
пример литиевый аккумулятор или
блок так называемых суперконден-
саторов. В режиме двигателя элек-
трическая машина отбирает мощ-
ность из накопителя энергии и от-
дает ее на ходовую часть. В режиме
генератора она получает энергию от
ходовой части и снова заряжает на-
копитель. С помощью этой системы
удается перекрывать пики потреб-
ления мощности, при этом двига-
тели
внутреннего сгорания
могут
иметь меньшие размеры и работают
в оптимальном режиме. В результа-
те достигается значительное повы-
шение КПД привода.
Привод Eco Pack компании Voith
(рис.
2) —
пример реализации
ги-
бридной технологии на железнодо-
рожном подвижном составе. От рас-
смотренной, так называемой клас-
сической
гибридной
технологии
она отличается способом накопле-
ния энергии. Речь идет о гибридной
системе, которая состоит из следую-
щих основных частей: гидростати-
ческого
привода,
гидропневмати-
ческого (поршневого) накопителя
энергии торможения и электроме-
ханической системы управления.
При
торможении,
выполняе-
мом с помощью гидростатическо-
го
привода, осуществляется
реку-
перация части кинетической энер-
гии подвижного состава, которая
Поршневой
Турбопривод
-
г
Баллоны
.
с азотом
Г идростатический
агрегат
Резервуар
с рабочим телом
Рис. 2. Гидростатическая система реку-
перации энергии торможения HydroBrid
привода Eco Pack
накопитель
затем
используется
для
привода
вспомогательного
оборудования
и/или поступает в поршневой на-
копитель.
Накопленная
энергия
также
может
потребляться
вспо-
могательными гидростатическими
приводами, например для запуска
дизеля. Кроме того, она может со-
здавать дополнительную тягу при
разгоне подвижного состава в так
называемом бустерном режиме или
в случае прибытия и отправления
со станции при выключенном дизе-
ле. В последнем случае снижаются
уровень шума
и количество вред-
ных выбросов, что особенно важ-
но в условиях станции, и уменьша-
ется расход топлива. По результа-
там моделирования, проведенного
для
оценки
потенциальных
воз-
можностей этой гибридной систе-
мы, можно ожидать снижения рас-
хода топлива примерно на 15000 л
и выбросов СО , на 39,5 т в год в рас-
чете на единицу подвижного соста-
ва (пробег 150000км). Износ тор-
мозов при этом уменьшается при-
мерно на 25%.
Возможны и другие гибридные
компоненты. Так, дополнительно
может быть реализована функция
автоматического пуска и остановки
дизельного двигателя, для чего при-
меняется
специальная
аккумуля-
торная батарея с высокой удельной
мощностью. В зависимости от ис-
полнения она может быть исполь-
зована в качестве накопителя реку-
перируемой энергии торможения.
Разработана также система для
утилизации тепловых
потерь,
от-
водимых от тягового привода в бу-
стерном режиме и от привода вспо-
могательных машин; система пре-
образует тепловые потери в полез-
ную энергию по принципу паровой
машины.
По мат ериалам исследовательского ин-
ститута Fahrzeugtechnik, H T W Dresden
(vvww.htw-dresden.de)
и Европейского
агентства по охране окружающей среды
(w w w .eea.europa.eu);
Eisenbahningenieur
,
2010, №3, S. 33-37.
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, № 11
51
предыдущая страница 52 Железные дороги мира 2011 11 читать онлайн следующая страница 54 Железные дороги мира 2011 11 читать онлайн Домой Выключить/включить текст