Корреспондент «Farms Guardian» Джеймс Рикард посетил Белоруссию по приглашению компании MTZ Equipment Ltd. - североамериканского импортера тракторов «Беларус», чтобы лично познакомиться с радикальным концептом электрического привода от «Русэлпром». Вот, как он описывает свои впечатления:
С обещанием фактически отсутствия обслуживания, простоты использования и высокой экономичности, «Минский тракторный завод» - производитель тракторов «Беларус» - сделал смелый шаг и применил трансмиссию с электроприводом.
И хотя дизель-электрические трансмиссии, применяемые в течение десятилетий в поездах и карьерных грузовиках, - не новость, эта идея впервые в мире используется для сельского хозяйства. Производитель утверждает, что электрическая трансмиссия предлагает в среднем до 15% экономии топлива на операциях культивации и до 30% на транспорте. Удивительно, что основным мотивом по созданию такой трансмиссии для производителя была ее надежность; утверждается что она должна иметь межремонтный срок службы, по крайней мере, 30 000 часов.
Ари Прилик, менеджер по продажам MTZ Equipment Ltd. (Северная Америка) говорит: «После появления трансмиссий с переключением под нагрузкой и бесступенчатых трансмиссий, в их развитии не было реальной новизны. Чтобы быть конкурентоспособным, Беларусь должна сделать что-то иное».
Хотя проект был начат в 2006 году, технология бесщеточных электродвигателей должна была развиться чтобы стать конкурентоспособной по цене при сельскохозяйственном применении, говорит производитель. До настоящего времени несколько испытательных образцов набрали около 20 000 часов полевых испытаний.
На начальном этапе трансмиссии будут на моделях в 300 и 350 л.с. предприятия. Тем не менее у «МТЗ» есть планы внедрить полную линейку тракторов с электроприводом от 150 л.с. и выше. В настоящее время тракторы приводятся двигателями «Дойтц» экологического уровня Stage3/Tier3, что позволяет их поставлять только в страны с более низкими требованиями к эмиссии. Для Европы и Северной Америки прорабатываются различные варианты двигателей, отвечающих требованиям эмиссионных стандартов. Они включают «Катерпиллер», которые уже применяются на тракторах высокой мощности, и варианты от «Мерседес» и «Камминз».
Цены ожидаются около £206,700 (US$290,000) для версии 360 л.с., при сроке готовности с сентября текущего года. Что касается поставок в Великобританию, то это будет зависеть от импортера в Соединенное королевство, «Бровн'c оф Ливерседж», и амбиций производителя «МТЗ». В настоящее время «Бровн'с» концентрируется на тракторах мощностью ниже 150 л.с., при этом «МТЗ» с самого начала нацеливался на внутренний и местные рынки.
Мистер Прилик говорит: «Если имеется достаточная заинтересованность в тракторе, тогда будет возможность поставить его на другие рынки. Мы с удовольствием обсудим любые запросы по трактору с электроприводом.»
Чтобы снизить затраты, «МТЗ» придерживается проверенного товара, в данном случае это его модели тракторов в 300 и 350 л.с. с электрическими генератором и бесщеточным двигателем, в сущности заменяющими коробки передач с переключением под нагрузкой. Кроме двухступенчатого редуктора, обеспечивающего высокий и низкий диапазоны скоростей, от 0 до 20 км/час и от 0 до 50 км/час, остальное остается таким же, включая конечные передачи и гидросистему.
Рассматривались другие варианты, включая применение индивидуальных двигателей в колесах, но эта концепция понималась слишком дорогой в производстве, с вопросами по надежности.
С созданием электрической трансмиссии с бесступенчатым регулированием скорости производитель эффективно получил альтернативу обычным гидромеханическим бесступенчатым трансмиссиям. Что важно, особенностью этой трансмиссии в сравнении с переключаемыми под нагрузкой и бесступенчатыми, является намного меньшее число движущихся деталей и узлов - в ней имеются только муфты включения ВОМ и привода переднего ведущего моста.
Говорится также, что используемые генераторы и двигатели являются стандартными промышленными изделиями, изготавливаемыми Российской компанией (концерном «РУСЭЛПРОМ» - прим. ред.).
Работа и управление
Трактор с электроприводом работает точно таким же образом, как и обычная бесступенчатая трансмиссия, при этом двигатель развивает мощность и обороты, достаточные только для удовлетворения требований трансмиссии, базируясь на управляющем входе оператора. Это осуществляется либо через педаль или джойстиком используемыми для изменения скорость, при этом трактор выбирает наилучшее сочетание оборотов двигателя и скорости трансмиссии.
Посредством применения электропривода увеличиваются оба параметра: как пусковой, так и рабочий момент на конечной передаче, - говорят специалисты «МТЗ». Также утверждается, что трансмиссия предлагает более чем 87% передачу мощности в большем диапазоне передних скоростей в сравнении с гидромеханической бесступенчатой трансмиссией. Это, говорит фирма, фактически дает такую же тяговую мощность, как соответствующая модель в 420 л.с. с переключением под нагрузкой.
Наряду с впечатляющей силовой составляющей, трансмиссия была также спроектирована для обеспечения электрического сопротивления при замедлении, дающего дополнительно 20%-ю тормозную мощность. Стабилизированная скорость (круиз контроль) может быть задана, а также функция замедленной скорости, облегчающая агрегатирование с сельхозмашинами, говорят специалисты «МТЗ». В дополнение, управление на крыльях позволяет перемещать трактор вперед и назад.
Функция "Удержание на уклоне" позволяет управлять трактором на уклоне. После 4-х секундного поддержания давления в тормозной системе при неподвижном тракторе, на двигатель будет подаваться ток, достаточный для удержания трактора на месте. Когда понадобиться начать движение, просто надавите на педаль подачи топлива.
Для поиска и устранения неисправностей, если они происходят, производитель также представляет диагностическое программное обеспечение. Оно позволяет наблюдать и проверять все критические параметры, включая температуру, ток и напряжение, а также возможность диагностировать любые проблемы.
Будущие возможности
Умно то, что начав со «средины» трактора - с трансмиссии, «Беларус» получает опцию дальнейшего развития силового узла трактора впереди, или развивать трактор сзади в направлении либо предложения возможности электрических силовых рабочих органов, или полной реконструкции силового привода с использованием индивидуальных колесных электродвигателей.
Как первичный вариант, для трактора будет стационарный преобразователь, позволяющий использование машины в качестве генератора. Предлагая трехфазный выход переменного тока 230В, 270 кВт, фирма полагает использование преобразователя как резервного источника мощности для фермы, или применение для силового стационарного оборудования такого, как шнекобуровые машины и элеваторы.
Созданный по такой схеме, преобразователь может быть установлен на тракторе, который обеспечил бы подачу мощности к оборудованию, такому как большие вентиляторы или буры и коробки подач кормораздатчика, например. Это также имеет преимущество лучшего контроля скорости вращения - в случае кормораздатчика это позволит получить плавный запуск. Кроме того, может быть подведена мощность к колесам прицепного оборудования, дающая увеличение тяги и снижение уплотнения почвы.
Другие элементы трактора могут также приводиться электрическим способом, такие как валы отбора мощности, компрессоры и гидронасосы. Фирма также рассматривает электропривод переднего ВОМ и вентилятора радиатора. Также можно даже отказаться от стартера двигателя, использование преобразованный ток в генераторе для запуска трактора.
Далее в этом направлении, двигатель может быть заменен на аккумуляторы, или на комбинацию меньшего двигателя и аккумулятора, которые могут быть разработаны, говорит компания - предлагая возможность рекуперации энергии при транспортном применении, и нулевую эмиссии.
Впечатления от вождения
Чтобы ощутить впечатление от трансмиссии, мы воспользовались парой испытательных тракторов 3023, принадлежавших фирме. Управление определенно простое, и любой управляющий ранее обычной бесступенчатой трансмиссией может быстро освоить его.
Взаимодействие между двигателем и трансмиссией было лучше ожидаемого, с впечатляющим реагированием на педаль хода и переменные уклоны - лучше чем у некоторых гидромеханических бесступенчатых трансмиссий. Вопреки отсутствию механической связи между конечной передачей и двигателем, вам будет трудно почувствовать любого рода "эластичность" в трансмиссии.
К сожалению, испытательные образцы не имели устройств торможения двигателем или трансмиссионного торможения – это, как мы понимаем, должно быть добавлено на производственных образцах. Мы также не можем комментировать характеристики переключения диапазона, так как испытательные модели имели только механическое переключение, хотя оно было эффективным и простым. Это должно быть электропереключение на производственных моделях. Реверсирование, однако, было впечатляющим, с быстрыми и плавными изменениями направления движения вследствие простого реверсирования полярности в электродвигателе.
Не смотря на то, что тракторы были испытательными образцами с 5000 часов наработки на них, главное, что требовалось для них - это усовершенствование. Чтобы сделать их более привлекательными для Западной Европы и Северной Америки, мы бы предложили усовершенствовать внешний вид и интерфейс управления, что является главными зонами, которые требуют проработки, также снижение некоторого высокотонального шума трансмиссии.
Джеймс Рикард для «Farms Guardian»
