Гиробус
Гиробус — это электрический автобус , использующий накопление энергии на маховике , а не на воздушных проводах , как в троллейбусе . Название происходит от греческого термина, обозначающего маховик , гироскоп . Хотя в настоящее время гиробусы не используются в коммерческих целях, разработки в этой области продолжаются.
Разработка
[ редактировать ]Концепция автобуса с маховиком была разработана и реализована в 1940-х годах компанией Oerlikon ( Швейцария ) с намерением создать альтернативу троллейбусам для более тихих и низкочастотных маршрутов, где полная электрификация воздушными проводами не могла быть осуществлена. оправдано.
Вместо того, чтобы перевозить двигатель внутреннего сгорания или аккумуляторы или подключаться к воздушным линиям электропередачи, гиробус несет в себе большой маховик, который вращается со скоростью до 3000 об / мин с помощью двигателя «беличьей клетки» . [1] Электроэнергия для зарядки маховика подавалась с помощью трех стрел, установленных на крыше автомобиля, которые контактировали с точками зарядки, расположенными по мере необходимости или там, где это необходимо (например, на пассажирских остановках в пути или на терминалах). Чтобы получить тяговую мощность, конденсаторы возбуждали зарядный двигатель маховика, чтобы он становился генератором, преобразуя таким образом энергию, накопленную в маховике, обратно в электричество. Торможение автомобиля было электрическим, и часть энергии перерабатывалась обратно в маховик, тем самым увеличивая его запас хода.
Полностью заряженный гиробус обычно может проехать до 6 км (3,7 миль) по ровному маршруту со скоростью от 50 до 60 км/ч (от 31 до 37 миль в час), в зависимости от общего веса пассажиров, поскольку максимальная скорость менялось, поскольку уровень пассажиров менялся от остановки к остановке. На установке в Ивердон-ле-Бен ( Швейцария ) иногда транспортным средствам приходилось преодолевать расстояние до 10 км (6,2 мили) на одной зарядке, хотя неизвестно, насколько хорошо они работали в верхней части этого расстояния.
Зарядка маховика заняла от 30 секунд до 3 минут; Стремясь сократить время заряда, напряжение питания было увеличено с 380 вольт до 500 вольт. Учитывая относительно ограниченный диапазон между зарядками, вполне вероятно, что на более длинных маршрутах или в условиях плотного городского движения потребовалось бы несколько остановок для зарядки. Неясно, будут ли транспортные средства, требующие таких частых задержек, практичны и/или подходят для современных сервисных приложений.
Демонстратор впервые был показан (и использован) публично летом 1950 года, и для продвижения системы этот автомобиль продолжал использоваться в течение коротких периодов государственной службы во множестве мест, по крайней мере, до 1954 года.
В 1979 году компания General Electric получила четырехлетний контракт на сумму 5 миллионов долларов от правительства США , Министерства энергетики и Министерства транспорта на разработку прототипа автобуса с маховиком. [2]
В 1980-х годах Volvo экспериментировала с использованием маховиков, которые заряжались от небольшого дизельного двигателя и подзаряжались за счет энергии торможения. В конечном итоге от этого отказались в пользу использования гидроаккумуляторов .
В 1990-х годах Голландский центр концепций мехатроники разработал маховик как для мобильных, так и для стационарных приложений. [3]
В 2005 году Центр транспорта и окружающей среды в сотрудничестве с Техасским университетом в Остине , Центром электромеханики, Test Devices, Inc. и DRS Technologies искали финансирование для разработки прототипа гиробуса. [4]
Раннее коммерческое обслуживание
[ редактировать ]Первое полноценное коммерческое сообщение началось в октябре 1953 года, связав швейцарские общины Ивердон-ле-Бен и Грансон . Однако это был маршрут с ограниченным потенциалом движения, и, хотя он был технически успешным, он не был коммерчески жизнеспособным. Службы закончились в конце октября 1960 года, и ни одна из двух машин (ни демонстратор) не выжила.
Следующая система была открыта в Леопольдвиле в Бельгийском Конго (ныне Киншаса в Демократической Республике Конго ). Здесь было 12 транспортных средств (хотя, по некоторым данным, их было 17), которые курсировали по четырем маршрутам, причем примерно каждые 2 км (1,2 мили) предоставлялись подзарядки. Это были самые большие из гиробусов: длина 10,4 м (34 фута), вес 10,9 тонны (10,7 длинных тонн ; 12,0 коротких тонн ), перевозка до 90 пассажиров и максимальная скорость 60 км/ч (37 миль в час). ). [5] Были серьезные проблемы, связанные с чрезмерным «износом». Одной из существенных причин этого было то, что водители часто срезали путь по грунтовым дорогам, которые после дождей превращались в трясину. Другие проблемы включали поломку шарикоподшипников гироскопа и высокую влажность, приводящую к перегрузке тягового двигателя. Однако упадок системы произошел из-за высокого энергопотребления. Автобусный оператор счел, что 3,4 кВтч /км на гиробус были недоступны, поэтому летом 1959 года гиробусы были закрыты и заменены дизельными автобусами. [5]
Третьим местом коммерческого использования гиробусов стал Гент , Бельгия . Три гиробуса начали работу в конце лета 1956 года на маршруте, соединяющем Гент и Мерельбеке . Маховик находился в центре автобуса, охватывал почти всю ширину автомобиля и имел вертикальную ось вращения. Маршрут из Гента в Мерелбеке должен был стать первым из предлагаемой многомаршрутной сети; вместо этого его гиробусы прослужили всего три года и были выведены из эксплуатации поздней осенью 1959 года. Оператор посчитал их ненадежными, «проводящими больше времени вне дороги, чем на дороге», и что их вес повредил дорожное покрытие. Они также считались энергоемкими, потребляя 2,9 кВтч/км по сравнению с 2,0–2,4 кВтч/км у трамваев с гораздо большей вместимостью.
Один из гиробусов Гента был сохранен и отреставрирован и выставлен в музее VlaTAM в Антверпене . Его иногда показывают (и используют для перевозки пассажиров) на бельгийских выставках, базарах любителей транспорта и т. д. Трамвайное депо в Мерелбеке закрыто с 1998 года, но оно все еще стоит, так как охраняется законом.
Преимущества
[ редактировать ]- Тихий
- «Без загрязнения» (загрязнение ограничивается генераторами в электросети).
- Трассы без рельсов (Преимущество, поскольку маршрут можно менять по желанию.)
- Может гибко работать на разных расстояниях
Недостатки
[ редактировать ]- Вес: автобусу, который может перевозить 20 человек и имеет запас хода 2 км (1,2 мили), требуется маховик весом около 3 тонн.
- Маховик, который вращается со скоростью 3000 оборотов в минуту , требует специального крепления и безопасности, поскольку внешняя скорость диска составляет 900 км/ч (560 миль в час).
- Вождение гиробуса имеет дополнительную сложность, поскольку маховик действует как гироскоп , который сопротивляется изменениям ориентации, например, когда автобус наклоняется во время поворота, при условии, что маховик имеет горизонтальную ось вращения. Этому эффекту можно противодействовать, используя два соосных маховика , вращающихся в противоположных направлениях .
Дальнейшие разработки
[ редактировать ]С 2005 года в Дрездене (Германия) существует автотрам — транспортное средство, в котором в качестве основного источника энергии используется топливный элемент, а также небольшой маховик только для рекуперативного торможения. [6]
Галерея
[ редактировать ]-
Загрузка маховика -
Интерьер Gyrobus G3 (спереди) -
Интерьер Gyrobus G3 (сзади) -
Двигатель гиробуса G3
См. также
[ редактировать ]
- Электрический автобус
- Список автобусов
- ПОДАРОК
- Parry People Movers - британский поезд, в котором используется накопитель энергии на маховом колесе.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «ГИРОБУС: Что-то новое под солнцем?». Моторный тренд . Январь 1952 г. с. 37.
- ^ «Годовщина великой катастрофы, статья: Автобус-маховик вернулся» . Доступ к энергетическому информационному бюллетеню . 1 апреля 1980 г. Архивировано из оригинала 11 февраля 2007 г.
- ^ «СКК – маховиковая технология» . Проверено 22 мая 2014 г.
- ^ Центральный вид (CTE), весна 2005 г. Архивировано 22 февраля 2006 г. в Wayback Machine.
- ^ Jump up to: а б Мбока, Мвана (24 октября 2011 г.). «Леопольдвиль, 1954 год – Transports en Commun de Leopoldville выходит на улицы» . Киншаса тогда и сейчас . Проверено 23 июня 2014 г.
- ^ «Двигательная техника» . Институт транспорта и инфраструктурных систем Фраунгофера . Проверено 4 июня 2022 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с автобусами с гироскопами, на Викискладе?
- Электробусы на сайте citytransport.info — с фотографией, на которой изображены два гиробуса на зарядной станции [1] .
- Buses Worldwide — часть информации, содержащейся в этой статье, взята из номера журнала BusesWorldWide за январь/февраль 2005 г., выпущенного одноименной организацией.
- Технология в Parry People Movers — показывает, как та же технология переносится на сверхлегкие трамваи.
- [2] Концепция гиробуса с механическим приводом.
| Шасси |  | |
|---|---|---|
| проезжая часть | ||
| Использование | ||
| Власть | ||
| Производство | ||