Ford HyTrans
Исследования по оснащению коммерческого автомобиля интегрированным стартер-генератором (ISG)

Правительство Великобритании потратит 1,2 млн. фунтов стерлингов на исследования по оснащению среднеразмерного коммерческого автомобиля интегрированным стартер-генератором (ISG) с ременным приводом. Ford Motor Company объединит усилия с Департаментом транспорта Великобритании (Department for Transport), Gates Corporation и компаниями Ricardo Consulting Engineers, Valeo SA, разработчиками интегрированного стартер-генератора (Integrated Starter Generator System – ISG) с ременным приводом, в этой научно-исследовательской работе. Ее результатом должен стать автомобиль HyTrans. В рамках этого проекта инженеры-исследователи сосредоточатся на изучении возможности достижения максимальной топливной экономии гибридного транспорта.

Программа, объявленная в Southampton на сборочном заводе фургонов Ford Transit заместителем секретаря парламента по транспорту Дэвидом Джэймсоном (David Jamieson), рассчитана на один год. Ее целью является демонстрация потенциальной выгоды для окружающей среды при коммерческом применении транспортного средства с новой микро-гибридной технологией. По заявлению директора технологий Ricardo Невилла Джексона (Neville Jackson), ожидается, что потребление топлива в реальной эксплуатации может быть сокращено на 15–25% за счет применения режима стоп/старт при городском движении. Ожидается также улучшение приблизительно на 5% по Новому европейскому ездовому циклу (New European Drive Cycle).

Предполагается также найти оптимальное и потенциально коммерчески успешное решение распределения энергии, которое предлагает существенную экономию топлива и уменьшение выхлопной эмиссии.

Большую часть научно-исследовательских работ выполнят в технологическом центре Ricardo в Shoreham (Великобритания). Роль Ford Motor Company – поставка базового транспортного средства, которое было построено на заводе в Southampton. «Форд» также протестирует готовый автомобиль в своем Европейском научно-исследовательском техническом центре в Aachen (Германия). Тест основан на разработанном городском цикле движения по измеренным реальным графикам движения. Микро-гибридную концепцию оценят и по Методу Отказов и Анализу Эффективности (Failure Mode and Effects Analysis – FMEA).

Роль Valeo в данной программе – поставка комбинированной системы стартер-генератор с ременным приводом, включая электрическую машину и электронику распределения мощности, такую как DC-DC конвертер и блок управления батареей и коммутацией (Battery Management and Disconnect Unit – BMDU).

Valeo и Ricardo – давние партнеры в разработке автомобилей с гибридным приводом. В 2000 г. компании объявили о совместной разработке «умеренного» гибрида i-MoGen (Интеллектуальный Моторный Генератор) для снижения расхода топлива до 30%. К 2002 г. легковой автомобиль Opel Astra группы «С» объединил в себе 1,2-литровый дизель HSDI Ricardo мощностью 74 кВт (100 л.с.), заменивший обычный 2,0-литровый дизель DTI, и 42-вольтовые системы Valeo.

Роль Gates в проекте HyTrans – разработка и поставка ременного привода, основанного на использовании новой технологии электромеханического привода (Electro-Mechanical Drive – EMD). Его ремни должны быть приспособлены к высокой нагрузке, а механизм натяжения способен отвечать уникальным требованиям этой системы.

На первый взгляд, под капотом Ford HyTrans немного отличий от стандартной дизельной версии. Однако он содержит множество технических новинок, среди которых рекуперативная система торможения, автоматическая система остановки/запуска двигателя, работающая при остановках на светофоре или при движении в очереди, а также во время остановок транспортного средства, связанных с городским режимом движения.

Интегрированный стартер-генератор способен запускать двигатель за 0,3 секунды (обычные системы за одну), что позволяет эксплуатировать автомобиль в режиме старт/стоп, когда двигатель автомобиля автоматически отключается при достижении им холостых оборотов и включается в момент нажатия на педаль акселератора. Для обеспечения плавности хода в момент начального ускорения, пока двигатель не вышел на рабочий режим, крутящий момент обеспечивается системой стартер/генератор – накопитель энергии, т.е. планируется, что первоначальную часть пути автомобиль будет проходить на электротяге.

При торможении генератор вырабатывает электроэнергию, которую рекуперирует накопитель энергии, например, суперконденсатор. Данную систему также называют мягкий гибрид (soft hybrid).

Проект HyTrans совместно финансируется партнерами, которые делят между собой половину затрат в форме материалов и инженерных ресурсов, с соответствующим фондом, обеспеченным Департаментом Транспорта Великобритании.

Новая топливная система Common Rail

Delphi Multec DCR 1400 – второе разработанное компанией поколение системы непосредственного впрыска Common Rail для дизеля, которая подает топливо более эффективно, экономя горючее и снижая эмиссию.

Технология, используемая в Multec 1400, основана на электромагнитных форсунках с уравновешивающим клапаном и алгоритме управления с обратной связью. Концепция Common Rail была улучшена применением клапана и платы адаптера для открытия и закрытия форсунок. Система обеспечивает точное дозирование топлива даже при давлении в 1 600 бар. Она использует очень компактный быстродействующий соленоид, потребляющий меньше энергии и обеспечивающий прекрасное дозирование пилотного и основного впрыска.

Delphi – единственный поставщик, использующий систему обратной связи со сгоранием, называемую APC (accelerometer pilot control), которая имеет замкнутое управление и позволяет системе управления двигателя анализировать качество сгорания. Информация от APC дает возможность корректировать впрыск топлива при изменении условий, гарантируя, что система всегда правильно откалибрована.

Другое новшество Delphi – клапан, измеряющий впуск, который управляет количеством впрыскиваемого топлива. Измерение впуска упрощает систему и уменьшает ее стоимость, делая ненужной систему охлаждения топлива.

Достоинства новинки:

электромагнитные форсунки существенно снижают уровень шума, уменьшают потребление топлива, что способствуют более низкому уровню эмиссии вредных веществ. Система имеет потенциал для снижения расхода топлива на 25–35% по сравнению со стандартным бензиновым двигателем;

точное управление пилотным впрыском: крошечные объемы топлива, введенные перед основным дозой, смягчают начало сгорания, устраняя пики давления, которые производят шум, характерный для предыдущих поколений дизелей;

клапан, измеряющий впуск, ведет к экономии топлива: когда не требуется полное давление, то расходуется меньшее количество энергии; быстродействующий клапан управления форсункой, разработанный Delphi, также устраняет потребность в дорогом и неэффективном обратном клапане давления в канале.