Прицепные единицы: генераторные и/или тягово-генераторные модули, бустеры

[ElectricBus]

Дядя Витя:
Немного про область применения прицепов- генераторов.
Возможно, их использование может оказаться оправданным не на легковых автомобилях а, например, на ПРИГОРОДНЫХ АВТОБУСАХ. Особенно это касается маршрутов, значительная часть которых проходит по улицам мегаполисов- таких как, например, московский 388-й- ст.м. ВДНХ- Сергиев Посад. Его и возьмём для примера.
А выглядеть всё могло бы примерно так: На маршруте работают ЭЛЕКТРОБУСЫ, которые в городской черте передвигаются (забота об экологии!) исключительно "на батарейках". На конечной станции электробус подзаряжается от сети, берёт пассажиров и отправляется на маршрут. "На батарейках" он доезжает, скажем, до поворота на Королёв (около 11 км). Там, на  промежуточной станции, специальный служащий цепляет к машине лёгкий одноосный прицеп с дизель- генератором, выдающим, допустим, стандартные "троллейбусные" 550В. И- на трассу! Этот дизель- генератор мощностью около 100-110 кВт, настроенный на работу в режиме максимального КПД, обеспечивает машине необходимую "для трассы" скорость 80-90 км/ч. В городской же черте (в данном случае С.Посад) при условии достаточного заряда батарей его можно и отключить, чтобы позаботиться и об экологии Подмосковья. Но уже не отцеплять, конечно- не Москва всё-таки, пробки поменьше, места побольше. Подзарядились на "конечной"- и в обратный путь. В Мытищах автобус снова встречает служащий, отцепляет ПГ, с помощью лёгкого электромобиля перегоняет его "на ту сторону" дороги, а электробус "на батарейках" следует в Москву. А в некоторых случаях в городской черте машина вполне могла бы работать и как ТРОЛЛЕЙБУС, подключившись к контактной сети.

Вот, примерно так. Кажется, подобные проекты и существовали. Не знаю только, доходило ли где- нибудь до их практического применения.

Есть, конечно, нюансы. Например, на промежуточной станции придётся держать минимум 1-2 "запасных" ПГ на случай опоздания (пробки, будь они неладны...) или поломки машины. Но в целом же, на первый взгляд, ничего сложного. Процесс прицепки ПГ займёт буквально минуту. Конструкцию как его, так и самого электробуса, в принципе, можно сделать относительно простой. Но... увы, скорее всего, всё это останется лишь в проектах и мечтах- и властям и эксплуатационникам будет просто лень "со всем этим возиться". Разве что, какой- нибудь высокий чиновник вдруг не на шутку озаботится проблемой экологии мегаполисов и "спустит" какой-нибудь строгий указ, призывающий в кратчайшие сроки освоить альтернативные виды городского транспорта...

[ElectricBus]

Дядя Витя, указанная концепция генераторного прицепа для ОЭТ(общественного ЭТ) чрезвычайно привлекательна и здесь я практически полностью с Вами согласен (кстати, что-то похожее предлагалось и мной вот в этой теме: https://electrotransport.ru/index.php/topic,10747.18.html) И оптимальным видится именно контактно-автономный режим (с возможностью движения по троллейбусной КС)...
Ну разве отмечу, что  ГУ 100-110 кВт для работы в номинальном режиме со скоростями 80-90 км/ч (для полноразмерного ОЭТ), может просто не хватить...

Кстати, в свое время (начало-конец 90-х) в Праге, существовал необычный (для рядового обывателя) пригородно-городской троллейбусный маршрут, где за пределами города и в местах отсутствия КС, троллейбусы двигались при помощи прицепной электростанции. Этот маршрут обслуживали вполне обычные троллейбусы "Skoda 14Tr" (за исключением небольшой модернизации задней стенки его кузова, где были установленны силовые и управляющие электроразъемы, а в кабина водителя дополнительно оборудована системой дистанционного управления/контроля генераторным прицепом)...


После того, как на смену «Skoda 14Tr» пришла следующая модель, «Skoda 21Tr», ГУ решено было интегрировать непосредственно в кузов нескольких новых троллейбусов, которые поставили обслуживать этот марщрут... Но водители, которые сравнивают эти два решения, говорят что с "электроприцепом", троллейбус ездил быстрее, а в салоне было комфортнее и тише (что,собственно говоря, не удивительно)...

Вообще же, использование генераторного прицепа совместно с обычным троллейбусом, могло бы помочь решить достаточно много транспортных проблем (особенно испытываемых ГЭТ), при относительно скромных вложениях (а не покупать для этого «кричаще-рекламно-маркетинговые гибридные пластиковые корыта, с космической ценой»)...

[Дядя Витя]

v_nikolay, спасибо за информацию по Шкодам. Значит, всё-таки существовало!
А предложил я подобную схему как раз как альтернативу сверхдорогим и неоправданно переусложнённым гибридам. В принципе, ни что не мешает построить такую транспортную систему в "бюджетном варианте"- например, на базе троллейбусов ЛиАЗ. Можно, конечно, и на базе других машин, просто ЛиАЗ-5256 имеет пригородную модификацию, "в кузове" которой и можно построить партию троллейбусов для использования на полуэкспрессных пригородных маршрутах. Затем построить партию прицепов- генераторов- и на линию! Затрат минимум, техника проверенная.
Насчёт мощности ГУ: если она будет использоваться с троллейбусами- 110-120 кВт, конечно, маловато. Нужно хотя бы 150. Но я имел в виду использование с аккумуляторными электробусами, батареи которых выполнят "буферную" функцию и на подъёмах помогут дополнительной энергией (часть которой на спусках может вернуть рекуперация). Для движения же по прямой хорошей дороге , думаю, для 80 км/ч киловатт 90-100 хватит. ТЭД же, конечно, должен быть помощнее.

[ElectricBus]

Насчёт мощности ГУ: если она будет использоваться с троллейбусами- 110-120 кВт, конечно, маловато. Нужно хотя бы 150. Но я имел в виду использование с аккумуляторными электробусами, батареи которых выполнят "буферную" функцию и на подъёмах помогут дополнительной энергией (часть которой на спусках может вернуть рекуперация). Для движения же по прямой хорошей дороге , думаю, для 80 км/ч киловатт 90-100 хватит. ТЭД же, конечно, должен быть помощнее.

Сразу скажу, что мощность прицепной ГУ, что для троллейбуса, что для электробуса (я так понимаю, имеется в виду полноразмерная машина), может быть принята абсолютно одинаковой.
Образно говоря, электробусы отличаются от троллейбусов лишь большим весом (а значит меньшей скоростью и грузоподьемностью) и отсутствием штанг, так как тяговое/вспомогательное ЭО, обычно, применяется то же, что серийно выпускается для ГЭТ...
Ну а теперь, давайте посчитаем необходимую мощность ГУ, очень грубо/приближенным методом: берем номинальную мощность распространенного российского троллейбусного КТЭД (компаудный, типа ДК-213)-115 кВт + мощность вспомогательных машин/ЭО-около 15 кВт + "накидываем" резерв, скажем, 15% = итого имеем 150 кВт... Дядя Витя, в своих предположениях, Вы оказались прозорливы...
Собственно говоря, и при указанных Вами 90-100 кВт, троллейбус (а значит и электробус) будет вполне работоспособен (особенно если это спокойная езда по ровным дорогам)

[Дядя Витя]

Наверное, v_nikolay, Вы правы- необходима мощность ок. 150 кВт. Иначе может повториться история со знаменитым теплоэлектробусом ЗИС-154 (который иногда даже ошибочно называют "гибридом"). Есть мнение, что эту машину загубила неудачная силовая установка. Читал, что автобусам элементарно не хватало мощности ДГ- на подъёме они еле ползли, при этом дико чадили и коптили. А 2-тактный дизель ЯАЗ-204 (по данным из того же источника) порой "начинал работать на собственном масле, шёл вразнос и выходил из строя...". Не знаю, насколько правда, на линии их не застал, хотя однажды довелось видеть в Москве в начале 70-х живую машину, скоре всего, служебную. Читал также, что в середине 60-х в некоторых АТП на сохранившиеся машины установили более мощный дизель ЯАЗ-206- и проблемы исчезли, автобус "поехал" как надо! К сожалению, сделано это было слишком поздно, и оставшиеся ЗИС-154 к концу 60-х были списаны и вскоре окончательно забыты. Так что, запас, пожалуй, нужен. Если на машинах использовать упомянутый ТЭД ДК-213, то, наверное, надо в техзадании указывать минимально необходимую мощность  150 кВт.

[ElectricBus]

Дядя Витя, вообще-то, для обсуждения незабвенного ЗИС-154, на форуме даже есть соответствующая тема..., хотя, некоторым образом взаимоувязав  генераторный прицеп и «чудо советского автопрома», Вы (вольно или невольно) опять же оказались близки к одному из основных нюансов ТС с бортовой электростанцией, который заключатся в том, что  для ТС с ЭМТ (электромеханической трансмиссией), практически так же, как для электромобилей/электробусов, на первый план выходит проблема веса, причем она прогрессирует, вместе с попытками увеличения приводной мощности...
Например, сейчас «модно» делать троллейбусы с системами АХ (автономного хода) и эксплуатировать их на маршрутах, имеющих участки без контактной сети (ранее, это выполнялось дуобусами), что хоть и удобно, но является не совсем правильным, так как:
-недостаточна выходная мощность бортовой ДГУ, что вынуждает троллейбус более длительно набирать скорость или сильно терять её на подъёмах, а это тянет за собой повышенный расход топлива...
-сложность её обслуживания из-за плотного монтажа, что в свою очередь, вызывает перегревы оборудования...
-больший вес единицы ТС (что сказывается на ресурсе ходовой части шасси)...
-запредельная цена (в.т.ч  запчастей и расходных материалов)...

Вот поэтому, применение генераторного прицепа («энергомодуля», «электроприцепа»), вполне адекватная мера для общественного (и даже грузового) ЭТ, которая (так же, как и случае с генераторным прицепом для электромобиля), позволяет разделить функции источника/хранилища (если дополнительно используются ионисторы/ТАБ) энергии и тяги, не переусложняя/перегружая подвижной состав...
Как правильно Вы заметили, для такого «тандема», можно использовать более доступные по цене решения: обычный подвижной состав ГЭТ (либо электробусы) и генераторный прицеп собственной сборки.
Кроме того, при оснащении прицепной единицы тяговой (ведущей) осью, становится возможным организация управление по СМЕ-замечательной вещью, доступной только ТС с электрическим приводом...

Ну а мощность такого генераторного прицепа, должна выбираться в зависимости от эксплуатации: для большинства моделей серийных троллейбусов/электробусов, эксплуатируемых в условиях мягкого рельефа, указанные 150 кВт будут достаточны... В более сложных условиях, скорее всего придется поднимать мощность (например, в свое время для швейцарской Лозанны, изготовили малочисленную партию сочлененного троллейбуса Neoplan, с ДГУ мощностью 385 кВт!... )

[Дядя Витя]

Кстати, подумалось что-то: а никто не пробовал использовать прицеп- генератор для... ТРАМВАЯ? По-моему, в некоторых случаях такое решение тоже будет не лишено смысла! Принцип тот же- в городе трамвай работает как обычно- поучает энергию от КС. Но почему бы не продлить его маршруты в пригороды  (возможно, сделав их полуэкспрессными)? Там, за чертой мегаполиса, достаточно будет построить (точнее, продлить за город имеющуюся) "облегчённую" трамвайную систему- без КС и тяговых подстанций. Выехал трамвай за черту города, опустил токоприёмник- и дальше на дизеле. Опять же, не потребуется создание или закупка по астрономическим ценам "гибридного" ПС или просто оснащённого системой автономного хода. Обычные вагоны типа КТМ, ЛМ, Татра и т.д. просто дополняются лёгким прицепом- генератором, и всё. Правда, мощность потребуется побольше- киловатт 200, а если вагоны будут работать по СМЕ- то и больше. По-моему, мог бы получится неплохой и требующий минимальных затрат "транспорт подвоза" для жителей пригородов. Метро туда тянуть никто не будет, а вот "облегчённый" трамвай, который обойдётся на порядок дешевле, мог бы заметно облегчить транспортную проблему. Тем более, что скоро власти просто вынуждены будут что-то в спешном порядке придумывать- ещё несколько лет "оголтелой автомобилизации"- и маршрутки и автобусы окончательно увязнут в пробках, а жители пригородов просто взвоют...

Ещё вспомнился ныне не существующий первый в СССР скоростной поезд "Аврора". Я долго ломал голову: зачем в хвосте у него всегда катался вагон- электростанция? Думал даже, что на случай обрыва КС предусмотрели резервный генератор. Оказалось, конечно, что это не так- вагон- электростанция был нужен для обеспечения внутренних нужд состава-  кондиционеры, свет и т.д. Оказывается, вагонные генераторы отбирали, особенно на кондиционеры, примерно по 20 кВт на вагон, и для того, чтобы не нагружать электровоз этим дополнительным "балластом" и было предусмотрено автономное энергоснабжение. Позже под "Аврору" стали ставить вдвое более мощные по сравнению с применяемыми вначале электровозами ЧС2 двухсекционные  ЧС6 и ЧС200, но электростанция сохранялась до последних дней существования этого поезда. Правда,  не помню, чтобы она когда- нибудь работала. Наверное, так, на всякий случай держали. Но сам факт существования "дизельного прицепчика" к поезду запомнился.

[ElectricBus]

Кстати, подумалось что-то: а никто не пробовал использовать прицеп- генератор для... ТРАМВАЯ? По-моему, в некоторых случаях такое решение тоже будет не лишено смысла! Принцип тот же- в городе трамвай работает как обычно- поучает энергию от КС. Но почему бы не продлить его маршруты в пригороды  (возможно, сделав их полуэкспрессными)? Там, за чертой мегаполиса, достаточно будет построить (точнее, продлить за город имеющуюся) "облегчённую" трамвайную систему- без КС и тяговых подстанций. Выехал трамвай за черту города, опустил токоприёмник- и дальше на дизеле. Опять же, не потребуется создание или закупка по астрономическим ценам "гибридного" ПС или просто оснащённого системой автономного хода. Обычные вагоны типа КТМ, ЛМ, Татра и т.д. просто дополняются лёгким прицепом- генератором, и всё. Правда, мощность потребуется побольше- киловатт 200, а если вагоны будут работать по СМЕ- то и больше. По-моему, мог бы получится неплохой и требующий минимальных затрат "транспорт подвоза" для жителей пригородов...

В принципе, в чем-то Вы правы, поскольку за рубежом вновь активно развивают LRT (к которому, в том числе, относится и трамвай), выпускаются и модели (действительно, очень дорогие), оснащенные бортовыми ДГУ...
В случае с рельсовым транспортом, применение генераторного прицепа (или скорее тележки) еще более облегчается, так как он «послушно бежит» за трамваем (либо подталкивается впереди него, если позволяет обзор по габариту)...
Насколько мне известно, использование генераторного прицепа (тележки) для трамвая, было применено на некоторых зарубежных линиях (часто прибрежных зон, где сооружение контактной сети экономически не выгодно, либо портило бы вид...)), в технологических/ремонтных вагонах и для экскурсионных...





В наших же условиях, применение генераторного прицепа/тележки для трамвая, видится очень туманно, так как вылетных (пригородных, а уж тем более междугородних линий практически нет)...

[aleks17121960]

В случае с троллейбусом еще надо-бы подсчитать,каков вес прицепа,тоесть,за минуту его прицепят?Кстати,генератор может и на ГТД быть,не обязательно дизель-транспортные ГТД весьма экономичны и долговечны,почти мгновенно выходят на режим,в том числе и зимой,и весят меньше дизеля существенно.Подороже,но минимум обслуживания и экология могут перевесить.

[ElectricBus]

Что касается газовой турбины, то при имеющихся привлекательных преимуществах, есть определенные недостатки, тормозящие внедрение её, в частности, на безрельсовом транспорте... Это подтвердила  опытная эксплуатация (и у нас, и за рубежом), так называемых "гибридных автобусов" (являющихся ни чем иным, как "а-ля троллейбус без штанг", которому "в зад втиснули" газотурбогенератор ("Capstone"))...
Хотя вполне допускаю, что при размещении ГТГ на генераторном прицепе, результат был бы несколько иным...

А вообще-то, универсальность генераторного прицепа позволяет применить широкую гамму первичных двигателей: дизельные, бензиновые, газовые, роторные (Ванкель, Вигриянова, Исаева), газотурбинные, паротурбинные (и даже парогазовые), Стирлинга, свободно-поршневые, и. т. д...

[Дядя Витя]

В наших же условиях, применение генераторного прицепа/тележки для трамвая, видится очень туманно, так как вылетных (пригородных, а уж тем более междугородних линий практически нет)...

Я как раз имел в виду, что СТРОИТЬ новые "вылетные" линии, например, в той же Москве просто необходимо. Вот тут-то идея и могла бы реализоваться. Продлить ныне имеющиеся трамвайные линии в область по "облегчённому варианту"- без контактной сети, тяговых подстанций и т.д. будет гораздо проще, чем создать "полноценную" трамвайную систему. Вот тут-то и пригодился бы прицеп- генератор! На линии смогут работать обычные трамвайные вагоны, дополненные таким прицепом. Затраты на строительство и ввод в эксплуатацию такой системы окажутся, наверное, на порядок меньшими, чем затраты на строительство "лёгкого метро".

[apeks]

              Идея сделать прицепы для трамваев это очень правильная мысль.Но может проще сделать АКБ тендер?И на нем установить ДГУ не большой мощности.Получаем полноценый гибрид.Пиковые нагрузки и рекуперацию отрабатывает АКБ а ДГУ дает вырабатывает среднюю потребляемую мощность.Просто подобная иде обсуждалась с железнодорожниками.Они сказали что нужно снять с ТЭМ его родной здоровеный дизель и установить в 3 раза меньше по мощности ДГУ а пиковые нагруки будем отрабатывать при помощи ЛЖФ АКБ фирмы винстон.Они как раз делают мощные АКБ емкостью до 1000 ампер час

[ElectricBus]

Обсуждение газовых турбин перенесено сюда https://electrotransport.ru/index.php/topic,15468.0.html]...

[ElectricBus]

Идея сделать прицепы для трамваев это очень правильная мысль.Но может проще сделать АКБ тендер?И на нем установить ДГУ не большой мощности.Получаем полноценый гибрид.Пиковые нагрузки и рекуперацию отрабатывает АКБ а ДГУ дает вырабатывает среднюю потребляемую мощность.Просто подобная иде обсуждалась с железнодорожниками.Они сказали что нужно снять с ТЭМ его родной здоровеный дизель и установить в 3 раза меньше по мощности ДГУ а пиковые нагруки будем отрабатывать при помощи ЛЖФ АКБ фирмы винстон.Они как раз делают мощные АКБ емкостью до 1000 ампер час

В принципе, в "энергоприцеп" троллейбусов/электробусов/трамваев, можно "вынести" ТАБ и целиком.
Применение же в тяжелых ЭТС аккумуляторов для "отработки пиковых нагрузок и рекуперации", видится весьма туманно, учитывая их стоимость, "нежность" и относительно небольшой срок службы (особенно при "разбросах" токовых нагрузок)... Вероятно, здесь больше подошли бы ионисторы... Такой "полноценный гибрид", хорош лишь для "рваных" режимов работы (то есть, вполне возможно и для манёвровых локомотивов) и на "мягком" профиле пути.
Впрочем, это уже другая тема...

Конкретно для тепловозов, мне думается вариант с тендером для ТАБ не самое лучшее решение, поэтому на сегодня, более выгодна концепция "дробления" мощности - многоагрегатные (мультиагрегатные) ДГУ (возможно, ещё и дополненные блоком  ионисторов)...

Кстати, применение "энергоприцепов" с многоагрегатной  ГУ для тех же троллейбусов, при определенных условиях эксплуатации, может стать достаточно привлекательным и экономически выгодным решением...

[Ляксей Сергеич]

Впервые слышу про такое!Было интересно узнать про такое!