Эксплуатация электромусоровоза BYD T8A в условиях морозов

Китайский филиал Деда Мороза

Этот мегаполис исторически связан с русской экспансией в Манчжурию и до сих пор густо пропитан традициями, пришедшими из Московии, Урала, Поволжья, Дона и Днепра. На ключевом узле КВЖД, основанном 121 год назад, уже после Октябрьской революции сформировалась одна из самых мощных в мире русских диаспор (до 200 тыс. человек). С царских времён сохранились невероятно красивые церкви и храмы. В самом Харбине особым почётом пользуется необычная забава: при наступлении холодов местные скульпторы на зимнем фестивале забивают местный парк своими творениями из глыб льда. Инсталляции с греческими храмами Артемиды и Зевса в натуральную величину, профили Нефертити, православными соборами, кремлёвскими башнями, тачанками, Змеями Горынычами и 20-метровыми Буддами притягивают в провинцию Хэйлунцзян толпы туристов со всего мира. На улице минус двадцать, январь месяц, зима лютует! Ну как в этом пупе Земли не испытать чудо китайской техники – электрогрузовик BYD T8A в версии мусоровоза? Стоило прощупать всю электротрансмиссию на устойчивость к серьёзным холодам в спальных районах и тут же раскатать машину на трассе в режиме полной загрузки.

Глобальный подход

Электрификация коммерческого автотранспорта – тема сравнительно новая, но уже интенсивно развивается в КНР. Предпосылки для ускоренного внедрения электротяги вытекают из удручающей картины с экологией в больших и малых городах Китая. Правительство вводит строгие правила эмиссии ОГ Euro 6, активно поддерживает создание новых электрических и гибридных транспортных средств (ТС), субсидирует покупку экологически чистых автомобилей. В планах ЦК Компартии к 2020 году в КНР решено запустить 12 тыс. электрозарядных портов, которые будут обслуживать 5 млн электромобилей.

Стартап BYD в середине 1990-е годы самостоятельно занялся разработкой и производством литий-ионных (Li–Io) АКБ увеличенной производительности для электромобилей без всяких желаний стать автопродуцентом. А уже в 2009 году вливаний хватило, чтобы выйти на рынок с готовыми электротранспортными средствами собственной конструкции и сейчас концерн относится к крупнейшим производителям высокотехнологичных АКБ и электрических ТС в мире. Продажи легковых автомобилей, грузовиков и автобусов марки BYD сегодня организованы не только в Китае, но в США, Евросоюзе и Южной Америке.

В 2014 году BYD выпустил на китайский внутренний рынок коммунальные электрогрузовики серии «Т». Затем последовали электробусы серии «K». А в августе 2015 дебютировали новые поливочно-моечные машины BYD Т8, которые спустя год начали закупать другие страны.

В Харбине был представлен кузовной мусоровоз на шасси BYD T8A с синхронным электродвигателем переменного тока BYD-3425TZ-A, который выдаёт часовую мощность 125 кВт и пиковую – 180 кВт. Электромотор запитан от 3 блоков литий-железо-фосфатных (LiFePO4) аккумуляторных батарей с суммарной ёмкостью 175 кВт·ч. Её хватает, чтобы электрогрузовик смог пройти 200 км или проработал в течение 8 ч. Аккумуляторы приводят в действие гидропривод 8-тонного кузова геометрической вместимостью 13,5 м³. Ограничение скорости составляет 85 км/ч. Время зарядки АКБ до ёмкости 100 кВт·ч от встроенного высоковольтного 80 кВ устройства занимает около 2 часов (или 4,5 ч от сети постоянного тока).

Машина как машина

В Китае дизайнеры давали стандартные ответы на стандартные вопросы и задачи по оценке дизайна не стоят остро. Нужно отметить, что в салоне нет традиционных китайских вставок «под красное дерево». Только пластик, пластик и пластик – просто и практично. Несмотря на приличные габариты (8868х2490х3200 мм) снаряжённая масса составила 8 т, что даже ниже чем у некоторых дизельных аналогов.

Специалисты BYD не стали мудрствовать и для тест-драйва лишь обозначили условия испытаний текущей работой. Они подготовили машину оптимально (об этом позже), но постарались учесть безалаберные условия предстоящей эксплуатации. BYD T8A под холодные зимы Северного Китая получил прошивки электронной системы управления, аккумулятора и электромотора и не был оборудован специальными приспособлениями.

Из АКБ была демонтирована рубашка водяного охлаждения (она будет жрать энергию по умолчанию даже при холодном аккумуляторе). Был задействован штатный подогрев основных компонентов (он штатно отключён, как батареи центрального отопления летом). В трансмиссию встроена 4-ступенчатая автоматическая КП BYD 4АТ с корпусом из алюминиевого сплава и электрогидравлическим управлением.

Электродвигатель, КП и ведущий мост интегрированы в единый силовой модуль, что не повысило эффективность при передаче крутящего момента, но позволило высвободить пространство под рамой для массивного блока АКБ и отвести несколько градусов тепла от электромотора и главной передачи к ГМП. Можно было ещё отказаться от промежуточных трансмиссий, соединив электродвигатель с ведущими колёсами напрямую, но BYD T8A используется для тяжёлой работы, где высокий темп движения не является превалирующим. Реализацию крутящего момента возложили на автоматическую трансмиссию BYD 4АТ. Она снижает нагрузку на электродвигатель, уменьшает энергопотребление, чем и увеличивает срок службы дорогостоящей батареи.

BYD – северная птица мороза не боится

BYD – ведущая компания, которая освоила основную номенклатуру: аккумуляторы, электродвигатели, электронные контроллеры и приводные узлы. Её литий-железо-фосфатная АКБ с ёмкостью заряда 270 A.ч с рабочим напряжением 650 В обеспечивают высокую плотность заряда, 15-летний срок службы, высокий уровень безопасности и производительность. К преимуществам относятся привлекательная цена (российский аналог вдвое дороже), отсутствие токсичных тяжёлых металлов и отработанный способ утилизации.

При морозах эксплуатационные параметры батареи ухудшаются примерно на 40%, и задачей испытаний стала проверка их работоспособности без специальной подготовки. Прежде чем проводить заезды, электромобиль оставили на ночёвку при температуре воздуха –23 °С. Утренний прогрев узлов трансмиссии и кабины водителя позволил поднять давление в гидросистеме до рабочего показателя (–11 °С) уже через 4 мин, а ГМП прогрелась до –14 °С. В течение 5 минут электротрансмиссия была полностью готова к работе. Тепло в кабине (+12 °С) ощущалось уже через 2 минуты работы обогревателя, как у дизельного аналога. Даже представители BYD с удивлением отметили, что машина после ночи, проведённой на морозе, довольно быстро подготовлена к работе, при этом расход электроэнергии на обогрев всех узлов и кабины оказался даже меньше, чем в лабораторных испытаниях.

Шоу пошло не так

Действие всех гидросистем на первом тестировании прошло успешно. Подвох возник, где его не ждали. Малошумный электропривод в кабине на малых скоростях в черте города почти не был слышен, хотя звукоизоляция выполнена очень фрагментарно и локально. Но когда электромусоровоз вышел на третью кольцевую дорогу Харбина, где скорость доходила до 70 км/ч, открылся рог изобилия с детскими сюрпризами и неожиданностями. Уже на 60 км/ч возникли неприятные вибрации. Версий было четыре: неотрегулированный редуктор моста, паразитная связь неподрессоренных масс на передачу шестерён КП или резонанс вращения валов коробки и якоря электродвигателя.

На 70 км/ч высокочастотный шум и гул в трансмиссии воспринимался ухом даже острее, чем на дизельном грузовике. В тёплое время года заводские испытатели с такой особенностью не сталкивались: электродвигатель и мост обычно гудят, как у троллейбуса или электробуса. При этом следует отметить, что коробка передач 4АТ и система управления работали вполне чётко.

Система рекуперации электроэнергии BYD T8A, когда электротрансмиссия переключается в режим генератора, позволила прилично сэкономить заряд АКБ, благо городской режим работы коммунального автомобиля разгон–торможение, очень этому способствует. После первого дня тестов BYD T8A общий пробег достиг 175 км. В сравнении с заявленными 200 км (при благоприятных условиях с системой охлаждения, которую демонтировали), при морозе в –20 °С появился недобор в 12%. Это великолепный результат с учётом ещё и работающего обогревателя кабины и приводных узлов!

Неприятностей ожидали от процесса зарядки АКБ, которая в умеренно холодном климате (УХЛ до –40 °С) может достигать 4 часов и при минус двадцати ожидался результат в 3 ч. В компании эту проблему исследовали в Тибете, Алтае и у подножий Гималаев. Но в эмпирической городской работе при температуре –20 °С подзарядка аккумулятора у мусоровоза не превысила 2,5 ч.

Выходила на берег Катюша

В марте Харбин отметил масленицу, которую совершенно неправославные мандарины очень чтят, щедро принимая русские обычаи. Блины, сметана, сёмга, икра, хороводы малышей и пляски местного ансамбля под хор аккордеонов и «катюшу». Температура –7 °С. Для электромусоровоза BYD заморозки заканчиваются, впереди начались жаркие будни бытия…