Универсальная спецтехника "Близится эра… электромашин"


 

 

Валентин ОЖГО

Фото автора и производителей


Они не рвут тишину рокотом моторов на перегазовках, не тужатся в чаде выхлопа на взгорках и не захлебываются от переизбытка топлива при максимальных нагрузках. Все это инновационной спецтехнике чуждо: вместо силовых агрегатов внутреннего сгорания в их моторные ниши теперь все чаще ставят электродвигатели, а взамен топливных баков – аккумуляторные батареи…

 

Выхлопная труба уже не в тренде

Спецтехника на электротяге наконец-то вырвалась из монопольного круга складских и цеховых машин, перекочевав в строительный, аэродромный, коммунальный, сельскохозяйственный и другие секторы. Такого стремительного прорыва в развитии группы электроприводных машин ранее не наблюдалось из-за отсутствия долгоработающих аккумуляторных батарей. И хотя с их появлением бума на электроспецтехнику не случилось, но хороший старт все-таки взят: завершившийся 2017-й оказался урожайным на премьеры и награды по всем сегментам колесных и гусеничных спецмашин в электроприводном исполнении.

Китайцы умудрились перевести на аккумуляторную тягу даже речное судно для перевозки угля, которое после декабрьских испытаний введено в эксплуатацию на реке Жемчужина (провинция Гуандун). Судно длиной 70,5 м, шириной 14 м за каждый рейс перевозит 2000 т груза. На одной зарядке корабль со скоростью 12,8 км/час проходит около 80 км. У причалов загрузки и выгрузки, между которыми ходит углевоз разработки компании Guangzhou Shipyard International Company, поставили две зарядные станции. Они за время перевалки сыпучки успевают зарядить батареи для привода винта и питания всего электрооборудования.

Российские разработчики НПО «Авиационно-космические технологии» и АО «Электроавтоматика» тоже времени зря не теряли. Летом прошлого года они заставили свой двухместный электромобиль-вездеход «Тритон» летать. Упомянутый «Тритон» может перемещаться по суше, в т. ч. по бездорожью как электромобиль, лететь по воздуху как самолет с мягким парашютом (аэрошют) и перемещаться по воде как аэроглиссер. Специалистов разных ведомств подкупили простота конструкции, универсальность хода, рабочие характеристики машины и ее габаритные размеры (длина 2,95 м, высота – 2,24 м, ширина – 1,9 м). При этом она осталась в категории малолитражек, поскольку вес не превышает 359 кг, а полезная нагрузка достигает 350 кг.

От одной зарядки батареи наземное передвижение осуществляется с помощью двух электромоторов (по 12 кВт каждый) со скоростью до 100 км/час и дальностью хода 100 км. Полет возможен на высоте до 4200 м дальностью до 400 км, ход по воде в режиме аэроглиссера возможен на расстояние до 400 км. Правда, в режиме полета и водного перемещения задействован не электропривод от аккумуляторов, а потенциал 120-сильного карбюраторного ДВС Yamaha, который передает энергию вращения на малошумный 10-лопастной пропеллер.

 

 

 

 

В нескольких шагах от… великого

Электротяговая спецтехника ранее удерживалась машинами малой размерной группы. В основном это касалось погрузчиков Avant, Kramer, Weidemann и др. Теперь помимо маломерок появились легкие фронтальные погрузчики, промышленные и сельскохозяйственные трактора, экскаваторы, автокраны, автовышки. В частности, Avant, прославившийся ранее маломерным электротяговым погрузчиком e5 на ноябрьской выставке Agritechnica 2017 в Ганновере демонстрировал более мощную модель e6, созданную на основе машин дизельной 600-й серии. Имея вес 1400 кг, этот строительно-коммунальный, а заодно аграрно-индустриальный и ландшафтно-муниципальный погрузчик способен оперировать с грузом 950 кг, подавая его на высоту до 2,8 м. Это уже не категория мини, а твердый статус легкого класса машин. И хотя здесь применяется классическая гидростатическая ходовая с четырьмя гидромоторами – по одному на каждом колесе – привод насосной станции идет от электромотора.

Литий-ионные батареи емкостью 13,8 кВт⋅ч пришли на смену свинцовым, поскольку на 30% производительнее и в три раза дольше работают. К тому же они на 30% легче свинцово-кислотных накопителей, что снижает вес машины и нагрузку на почву, тротуарную плитку или же половую заливку в цеху, складском помещении. Зарядный блок разработчик вмонтировал непосредственно в машину, поскольку нет привязки к станции зарядки. Даже во время обеденного перерыва при наличии электросети можно зарядиться всего за час.

 

 

 

 

 Ранее в более весомом весовом диапазоне у немецкого концерна Wacker Neuson появился электрический погрузчик Kramer 5055e, который стал первым и единственным в Европе полноприводным колесным погрузчиком такого класса. В погрузчике массой 4,12 т для строительного, аграрного и коммунального сектора один электродвигатель производства Juli мощностью 15 кВт работает на привод ходовой, обеспечивая желаемую производительность и хорошее тяговое усилие даже во внедорожной среде. Второй электромотор мощностью 22 кВт, взятый у Jungheinrich, задействован на операционной гидравлике. Суммарно их эффективность не уступает производительности и потенциалу классического погрузчика с дизельным двигателем.

Свою нишу в сегменте аккумуляторной спецтехники имеет и немецкий Weidemann, поменявший аккумуляторный накопитель энергии, отдав предпочтение высококачественной AGM-батарее из абсорбирующего стекломатериала (Absorbent Glass Mat). Теперь электролит залит в «банки» из стекловолокна, что намного безопаснее и надежнее, поскольку такой тип батареи менее чувствителен к температуре: при зарядке и во время использования он выделяет меньше тепла.

В ноябре немецкий производитель спецтехники Schäffer представил легкий погрузчик 23e с литий-ионным батарейным блоком, на который гарантирует 5000 процессов зарядки или же 5 лет работы, в зависимости от того, что наступит раньше. Там тоже классика – два электродвигателя отвечают за операционную и ходовую гидравлику.

 

Всем зарядка для… порядка

Основу для электроэкскаваторов заложила шведская компания Volvo Construction Equipment, в прошлом году продемонстрировавшая прототип полностью электрического компактного экскаватора EX2. Первые тестовые прогоны показали, что машина по стоимости владения в несколько раз эффективнее классического экскаватора, а по уровню шума в десять раз тише обычного землекопа.

Аккумуляторный привод пришел в сегмент кормовых смесителей компании Siloking , где создали кормомиксер truckLine 4.0 Compact 8 для перемешивания, транспортировки и дозированной раздачи корма. Изюминка в том, что у такой машины более низкие эксплуатационные расходы относительно дизельной версии такой же размерной группы. Первые владельцы в этом уже убедились: в 2017-м упомянутый производитель начал продажи кормосмесителей такого исполнения.

Электроприводной 8-кубовый самоходный смеситель вместо дизельного силового агрегата получил два электромотора. Один задействован для привода ходовой. Он имеет мощность 18 кВт и позволяет развивать скорость до 25 км/ч. Второй электромотор мощностью 15 кВт предназначен для питания смесительного шнека. На полностью заряженной батарее миксер может осуществить три замеса кормов и дозированно раздать его по кормушкам. Если перевести упомянутые три партии замеса на более понятный пример, то это будет одноразовый рацион для 150 животных.

Электропривод пришел и в тракторный сегмент. Компания John Deere (США) за свой трактор SESA получила награду в номинации «Знаки SIMA Innovation Awards 2017» на международной выставке агробизнеса в Париже. Машина на шасси серии тракторов 6R имеет два электромотора по 150 кВт, один из которых обслуживает трансмиссию DirectDrive, а второй является приводом для гидравлической системы, вала отбора мощности и усилителя руля. При необходимости потенциал двух электродвигателей можно объединить для обеспечения мощности как тягового усилия, так и вала отбора мощности или гидравлической системы.

Трактор с нулевым выбросом работает практически без шума: мощному «тихоне» (402 л.с.) работа найдется в любое время года. При полной зарядке аккумуляторного блока, емкость которого равна 130 кВт⋅ч, SESAM может пахать, убирать и выполнять непрерывно другие операции около четырех часов, а в транспортном режиме с груженым прицепом способен проехать около 55 км на дороге. После этого требуется зарядка. Емкость энергонакопителя восстанавливается за три часа, батареи рассчитаны на 3100 циклов зарядки.

Корпорации AGCO сообщила о скором выводе на рынок аккумуляторного электрического компактного трактора Fendt e100 Vario. Завод уже получил заказ на изготовление ограниченной серии электротяговых тракторов: «сотки» из этой партии уже в 2018-м будут эксплуатироваться в отдельных коммунальных хозяйствах и предприятиях Германии.

Это – первый рабочий образец аккумуляторного электротрактора мощностью 50 кВт, который может в обычном режиме работать в течение дня без подзарядки, а на тяжелых операциях запаса емкости хватит на пять часов. В качестве энергонакопителя здесь используется уже превращающаяся в классику высокомощная литий-ионная батарея емкостью около 100 кВт⋅ч. Машина рассчитана на применение как классического навесного оборудования, так и рабочей атрибутики с электроприводом.