Solaris Urbino Hybrid Na Ulicach Szwajcarskiego Lenzburga Szym Ciągu W Układzie Przeniesienia Mocy Używany Jest Napęd EP Drive Firmy Allison
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
SolarisSolaris UrbinoUrbino HybridHybrid –– drugadruga ods³onaods³ona Zbigniew Rusak Hybrydowy Urbino drugiej generacji jest bardziej zunifikowany z autobusem bazowym Dok³adnie dwa lata temu, Solaris Bus & Coach zaprezentowa³ podczas 61 targów IAA w Hanowerze pierwsz¹ generacjê hybrydowego Urbino. Od tego czasu do maja br. do przewoźników w Niemczech i w Szwajcarii trafi³y 4 egzemplarze pojazdów tego typu. W maju Solaris wprowadzi³ do produkcji drug¹ generacjê „hybrydy”, która od dwóch miesięcy eks- ploatowana jest na ulicach Bremy. Kolejnych 5 autobusów, tak¿e drugiej generacji, trafi do niemieckich i polskich miast do koñca br. Tym samym Solaris sta³ siê europejskim liderem w zakresie produkcji autobusów hybrydowych, gdy¿ globalni producenci, tacy jak Mercedes, MAN, Scania i Volvo zapowiadaj¹ uruchomienie produkcji autobusów tego typu dopiero w latach 2009-2010. Spójrzmy zatem na podstawowe różnice pomiędzy dwoma generacjami Solarisa Urbino Hybrid. 1. Hybrydowe Urbino pierwszej generacji W obydwu przypadkach konstrukcja Solarisa Urbino Hybrid bazuje na typowym autobusie przegubowym. W pojazdach pierwszej generacji zespół napędowy zo- stał zabudowany w przednim członie. Wszystkie elementy układu napędowego wraz z osprzętem silnika umieszczono w specjalnej obudowie, zlokalizowanej na- przeciwko środkowych drzwi, natomiast bateria układu rekuperacji oraz elementy sterujące pracą silników elektrycznych zlo- kalizowano na dachu pojazdu. Szafa o du- żych gabarytach stanowiła istotne ograni- czenie możliwości aranżacji wnętrza pierw- szego członu. Innym mankamentem usy- tuowania zespołu napędowego pomiędzy osiami była konieczność stosowania bar- dzo dobrej izolacji termicznej i akustycz- Pierwszy egzemplarz Solaris Urbino 18 Hybrid dla Drezna z charakterystycznym „garbem” nej. Z drugiej strony przyczepa autobusu ponad pierwszym członem autobusu 62 AUTOBUSY posiadała niemal całkowicie płaską pod- łogę i umożliwiała stosowanie dowolnego układu siedzeń. Hybrydowy Solaris pierw- szej generacji przystosowany był do prze- wozu 131 pasażerów, w tym pięćdziesię- ciu na miejscach siedzących. Czternaście miejsc siedzących dostępnych było bez- pośrednio z poziomu niskiej podłogi. Ob- niżenie pojemności w porównaniu ze stan- dardowym autobusem przegubowym nie wynikało jedynie ze zmiany aranżacji wnę- trza, lecz było determinowane utrzyma- niem maksymalnych nacisków na po- szczególne osie. Autobus wyposażony został w układ hybrydowy EP DRIVE 50 w skład, którego Silnik wraz z hybrydowym napędem EV Drive zabudowano pomiędzy osiami pierwszego członu wchodzi silnik spalinowy Cummins, zespół przekładni i silników elektrycznych EV DRIVE firmy Allison Transmission oraz układ re- kuperacji energii. W pojeździe pierwszej generacji pierwotnym źródłem energii jest silnik Euro-4 Cummins ISLe4 o pojemno- ści 8,9 litra, mocy 250 kW (340 KM) i mak- symalnym momencie obrotowym 1500 Nm osiąganym przy 1200 obr/min. W odróż- nieniu od standardowego silnika, jednost- ka ta posiada zmienione oprogramowanie modułu sterującego ECM oraz specjalny zestaw adaptacyjny do współpracy z ukła- dem EV DRIVE. Innym charakterystycz- nym elementem tego układu jest brak roz- rusznika. Silnik spalinowy połączony jest z napędem EV, gdzie sumowany jest mo- ment napędowy silnika i silników elektrycz- nych. Napęd ten, ważący 464 kg, składa z dwóch wspomnianych asynchronicz- nych silników elektrycznych o mocy 75 kW każdy, dwóch synchronicznych sprzęgieł Schemat rozmieszczenia układu napędowego w autobusie hybrydowym pierwszej generacji oraz trzystopniowej przekładni planetarnej, takiej samej jak w skrzyniach biegów serii 1000/2000/2400. Zewnętrznie moduł EV wygląda jak tradycyjna automatyczna skrzynia biegów. Podczas hamowania, gdy silniki elek- tryczne zaczynają pracować jako prądni- ce, nadmiar energii przekazywany jest do baterii pełniących funkcję akumulatora energii. Baterie niklowo-wodorkowe NiMH o wadze 410 kg zamontowane zostały na dachu pojazdu w przedniej jego części. Ponieważ bateria ładowana jest podczas normalnej eksploatacji pojazdu w ruchu drogowym, nie wymaga doładowywania z zewnętrznych źródeł energii. Okres eks- ploatacji kompletu baterii szacowany jest na 6 lat i jest zależny od techniki jazdy (liczba cykli ładowanie/rozładowanie). Bezpośrednio z baterią powiązany jest przekształtnik DPIM czyli Dual Power In- verter Module składający się z dwóch Bateria i moduł sterowania mocą wraz z układem chłodzenia na dachu przedniego członu modułów przetwornic AC/DC – DC/AC. autobusu pierwszej generacji AUTOBUSY 63 Waga przekształtnika wynosi około 91 kg. zakresie prędkości obrotowych, gwaran- 2. Pierwsze doświadczenia Zapewnienie odpowiednich warunków ter- tującym niskie zużycie paliwa oraz niższą z eksploatacją autobusów micznych gwarantuje układ chłodzenia emisję spalin i hałasu. Całość pracy nad- hybrydowych olejowego. zorują dwa elektroniczne moduły sterują- Niemal wszystkie egzemplarze auto- Zgromadzona energia wykorzystywa- ce. Pierwszy z nich kontroluje i zarządza busów hybrydowych pierwszej generacji na jest podczas ruszania, kiedy to główna pracą napędu hybrydowego, dobierając trafiły do miast niemieckich i są eksplo- część momentu potrzebna do przyspie- parametry pracy silnika i napędu EV, w za- atowane przez DVB Drezno, LVG Lipsk szenia pojazdu pochodzi z silników elek- leżności od aktualnych obciążeń trakcyj- i BOGESTRA Bochum. Jeden z autobu- trycznych, w związku z czym silnik spali- nych, natomiast drugi odpowiada za sów obsługuje szwajcarskie miasto Lenz- nowy pracuje cały czas w optymalnym współpracę z innymi układami pojazdu. burg i jest własnością prywatnego prze- woźnika Eurobus z siedzibą w Windisch. Fakt, że niemal wszystkie autobusy hy- brydowe eksploatowane są w przedsię- biorstwach, które na co dzień eksploatują także przegubowe Solarisy z napędem Diesla, pozwolił na sprawdzenie uzyski- wanych oszczędności w warunkach nor- malnej eksploatacji występującej w Euro- pie. Według pomiarów przeprowadzo- nych w Dreźnie i Lipsku, w autobusie hybrydowym pierwszej generacji zanoto- wano o 15% mniejsze zużycie paliwa. Do innych efektów związanych z wprowa- dzeniem do eksploatacji autobusów hybrydowych należy zaliczyć: o zmniejszoną o 39% emisję w przypad- ku tlenków azotu NOx i o 97% emisję cząstek stałych; o mniejszą o ponad połowę emisję hałasu; o zwiększoną żywotność okładzin i tarcz hamulcowych, z uwagi na ha- mowanie przy współudziale silnika elektrycznego; o dwa razy rzadszą wymianę oleju silni- kowego niż w tradycyjnych autobusach z silnikiem Diesla. 3. Druga ods³ona Pierwszy egzemplarz autobusu hybry- dowego drugiej generacji z Bolechowa tra- fił do Bremy pod koniec maja br. W dal- Fot. 6. Solaris Urbino Hybrid na ulicach szwajcarskiego Lenzburga szym ciągu w układzie przeniesienia mocy używany jest napęd EP Drive firmy Allison. Podstawową zmianą jest zastosowanie mniejszego silnika spalinowego jako pier- wotnego źródła energii. Jednostkę napę- dową Cummins serii ISLe4 o pojemności 8,9 dm3 i mocy 250 kW (340 KM) zastą- piono silnikiem Cummins ISBe5 250B o pojemności 6,7 dm3 i mocy 183 kW (250 KM). Normalna eksploatacja autobu- sów pierwszej generacji potwierdziła moż- liwość zastosowania silnika spalinowego o mniejszej mocy. Dzięki bardziej kompak- towym wymiarom i mniejszej masie, cały układ napędowy przeniesiono na zwis tyl- ny, tak jak w bazowym pojeździe napędza- nym silnikiem Diesla. Napęd EV Drive za- mocowano w miejscu automatycznej skrzyni biegów. Jedynym zewnętrznym Fot. 7. Hybrydowy Solaris w barwach przedsiębiorstwa BOGESTRA z Bochum wyróżnikiem nowego pojazdu jest niska 64 AUTOBUSY Autobus hybrydowy drugiej generacji podczas prób eksploatacyj- Ogólny widok autobusu drugiej generacji od strony bezdrzwiowej nych na ulicach Poznania. Na dachu z przodu widoczny układ chło- dzenia baterii NiMH osłona poprowadzona wzdłuż dachu od środkowej osi, poprzez przegub do tyl- nej ściany, która maskuje zamontowane na dachu baterie rekuperacji energii ha- mowania, przekształtniki mocy wraz z układem chłodzenia oraz agregat klima- tyzacji przestrzeni pasażerskiej. Aby po- prawić rozkład nacisków na osie baterie Ni-MH zamontowano bezpośrednio po- nad środkową osią w pierwszym członie pojazdu. Przewiduje się, że wykorzysta- nie do napędu mniejszego silnika spowo- duje dalsze ograniczenie zużycia paliwa. Według badań przeprowadzonych przez Fraunhofer Institut Dresden i TÜV SÜD Auto CZ s.r.o. w autobusie hybrydowym drugiej generacji zanotowano od 22 do 24% mniejsze zużycie paliwa. Wynika z tego, że na każde 100 km, hybrydowy Solaris zużywać będzie od 13,2 do 15,6 litra paliwa mniej. Dzięki kompaktowym rozmiarom, układ napędowy przeniesiono na Pierwotnym źródłem energii jest silnik spalinowy Cummins ISBe4 o zwis tylny, tak jak w konwencjonalnym autobusie przegubowym pojemności 6,7 dm3 AUTOBUSY 65 We wnętrzu, autobus hybrydowy dru- giej generacji nie różni się niczym od au- tobusu konwencjonalnego. Nawet wymia- ry wieży, w której zamontowano silnik są identyczne jak w przypadku autobusów z silnikiem Diesla. Ma to wpływ na dalsze obniżenie kosztów produkcji oraz większe zunifikowanie taboru. 4. Kolejni klienci Jak już wspomniano pierwszy Solaris Urbino 18 Hybrid drugiej generacji oddano do eksploatacji 27 maja 2008 roku do Bremer Strassenbahn AG. Zakup tego auto- busu został zrealizowany w ramach projektu COMPRO, polegającego na zwiększeniu udziału ekologicznych pojazdów w publicz- nej komunikacji miejskiej, współfinansowa- Wnętrze autobusu nie różni się niczym od pojazdu napędzanego silnikiem Diesla. Nawet wie- nego z środków Unii Europejskiej. 11 lipca ża,