Двухрежимный автомобиль - Dual-mode vehicle
- Смотрите также Глобальное гибридное сотрудничество для Дженерал Моторс /DaimlerChrysler /BMW гибридный автомобиль технология, часто называемая "Dual-Mode"
А двухрежимный автомобиль это транспортное средство, которое может двигаться по обычным дорожным покрытиям, железнодорожные пути или специальный трек, известный как "путеводитель ". Двухрежимные транспортные средства обычно имеют электрический привод и работают в двухрежимном режиме для питания, используя батареи для коротких расстояний и низких скоростей, а также питание от гусениц для дальних расстояний и более высоких скоростей. Двухрежимные транспортные средства первоначально изучались как способ сделать электромобили пригодными для междугородних поездок без необходимости в отдельном двигателе. В последнее время, начиная с 1990-х годов, ряд двухрежимный транзит общественный транспорт появились системы, в первую очередь ряд трамваи на резиновых шинах и автобусы с гидом.
Проблема
Современный автомобиль является одной из наиболее гибких форм транзита. Он может работать практически в любую погоду, доступен по запросу, перевозит сотни и тысячи фунтов груза и курсирует прямо из пункта отправления в пункт назначения. Современный двигатель внутреннего сгорания может обеспечивать мощность с относительно хорошим КПД в широком диапазоне требований к мощности. Топливо легко хранить и транспортировать, оно очень энергоемкое и может мгновенно заправить автомобиль. Эта комбинация функций означает, что на автомобиле можно путешествовать на любые расстояния: от поездок по городу на малой скорости для покупок до поездок на высокой скорости между городами для посещения дальних родственников. Никакой другой вид транспорта не предлагает такого разнообразия возможностей.
Тем не менее, существует множество причин, по которым автомобили не так эффективны, как могли бы быть. Обычно двигатели имеют такие размеры, чтобы обеспечивать характеристики ускорения или несущую способность, необходимые для работы в городе, а это слишком большая мощность, чем требуется для работы на скоростной автомагистрали на высоких скоростях. Нагрузки на подвеску зависят от квадрата скорости, поэтому в автомобилях есть системы, способные справляться с нагрузками на скоростях шоссе, когда для езды по городу подойдет гораздо более легкая система. Электродвигатели обладают всеми преимуществами двигателей, и даже более того, но их «топливо» (аккумуляторы) пригодно только для кратковременной и нечастой службы.
Если бы можно было проектировать автомобили для конкретных целей, их можно было бы настроить с гораздо большей эффективностью. Подавляющее большинство автомобильных поездок короткие и тихоходные; автомобили, предназначенные для этой роли, могут быть намного более эффективными, чем обычно используемые автомобили общего назначения. Однако низкий уровень владения спецтехникой, например мотоциклы, является хорошим указанием на основную проблему: люди не хотят покупать два автомобиля, чтобы удовлетворить единственную потребность: транспорт. Это ограничило другие формы транзита определенными ролями: самолеты используются для дальних перевозок, поезда для междугородних грузовых перевозок и путешествий, а электромобили для известных маршрутов, где питание может быть обеспечено в любое время.
Двухрежимное решение
Двухрежимные транспортные средства решают проблему предоставления двух разных типов услуг в одном транспортном средстве: низкоскоростное транспортное средство для поездок на короткие расстояния для типичных поездок и высокоскоростное транспортное средство на дальние расстояния для дальних поездок. Они делают это, настраивая свои характеристики на короткие расстояния, легкую задачу, используя электродвигатели для тяги и аккумуляторы для энергии. Транспортное средство можно сделать более эффективным, поскольку оно будет работать только на низких скоростях; Уменьшается потребность в защите от столкновений, а нагрузка на подвеску намного ниже. В результате получился автомобиль, похожий на Электромобили для микрорайонов появившиеся в 2000-х.
Для больших расстояний используются собственные маршруты. Для автомобилей, подобных автомобилю, они обычно выглядят как U-образные бетонные дороги. Эти маршруты, или «направляющие», также обеспечивают питание, устраняя необходимость в использовании батарей и позволяя двигателям работать с гораздо более высокими настройками мощности. Обычно системы также используют эту мощность для подзарядки аккумуляторов в пути, поэтому транспортное средство будет полностью заряжено, когда достигнет конца направляющей. Поскольку направляющая настроена для обслуживания транспортных средств известного размера и веса, капитальные затраты аналогичны затратам на обычные скоростные дороги.
Каноническим примером двухрежимного автомобиля, подобного автомобилю, является Олден СТАРКАР. StaRRcar выглядел как существующие городские автомобили той эпохи, используя стальное шасси с кузовом из стекловолокна наверху. Аккумуляторы дали автомобилю максимальную скорость 30 миль в час (48 км / ч) с запасом хода в несколько десятков миль. Для поездок на дальние расстояния Олден предусмотрел бетонные дороги, аналогичные существующим межгосударственным шоссе. Когда staRRcar входит в направляющую, маленькие колеса с обеих сторон транспортного средства прижимаются к боковым направляющим и управляют рулевым управлением, в то время как бортовая система наведения предотвращает столкновения с впереди идущим автомобилем - единственную опасность столкновения в этом режиме движения. . Поскольку вождение было автоматизированным, транспортными средствами можно было управлять практически без расстояния между ними, или успехи, что увеличило пропускную способность полос. Одиночная полоса проезжей части может безопасно работать с нагрузками в два или более раза больше, чем обычная скоростная дорога.
Двухрежимные автомобили никогда не устанавливались в рабочем состоянии, но та же система использовалась в некоторых случаях в качестве основы для управляемый автобус системы по всему миру. Эти системы не обязательно обеспечивают питание, а также руководство, используя шины с обычным питанием. Эксперименты с гибридный системы на трамваи как способ восстановления мощности, которая в противном случае терялась при торможении (около 25% нагрузки), привела к концепции использования суперконденсаторы вместо батарей, потому что они могут выдерживать большие токи. Это привело к идее убрать верхнее электрическое питание на некоторых участках трамвайных путей, используя гибрид для питания трамвая через эти промежутки - это позволило убрать часто беспорядочные кабели, проложенные через перекрестки дорог, что улучшило эстетику. Два типа транспортных средств недавно объединились в форме резиновый колесный трамвай, в котором используется трамвайная надземная мощность и один рельс, встроенный в дорогу, в качестве направляющей, некоторые из которых позволяют транспортному средству покинуть направляющая и работать как традиционный электрический автобус.
Технологии
Система электропитания на уровне земли хорошо известна детям, играющим с машинками на миниатюрных гоночных трассах, использующих машины с резиновыми шинами и рельсами постоянного тока (которые также выполняют направляющую функцию). Из-за риска для здоровья, связанного с более высоким напряжением в реальных системах, шина питания включается только тогда, когда транспортное средство проезжает секцию, таким образом предотвращая пешеходы от травмы. Эта система используется в Бордо с трамваи и называется Пищевое питание по соль .[1] В статье французской Википедии говорится, что он в три раза дороже, чем Контактная сеть система.
Гибридные автомобили отличаются от двухрежимных транспортных средств, потому что они могут не питаться от другого источника энергии во время работы (может быть исключение для гипотетического гибридного солнечный автомобиль ).
Логистика
На главных городских магистралях контактная сеть может обслуживать как общественный транспорт, так и экспедиторов. Это имеет большой синергетический эффект, делая работу троллейбусов более эффективной за счет дополнительных доходов от экспедиторов. Работа двухрежимных грузовиков не привязана к электрической системе. Расстояние от логистического центра до центра города определяется обычным способом. Также есть возможность связаться со всеми клиентами вне контактной сети.
Мотивация
Города с медленным воздухообменом (инверсия) и высокими показателями выбросов (твердые частицы ВЕЧЕРА10, ВЕЧЕРА2.5, НЕТИкс, Озон), вызываемые дизельными транспортными средствами, нуждаются в способах сокращения крупных источников загрязнения. Коммерческие дизельные автомобили являются основными целями из-за высокого содержания в них NO.Икс и выбросы ТЧ, вызванные недостаточным контролем за загрязнением.