Сегодня многие говорят о высокой эффективности и экологических качествах электрических машин – в том числе и ледозаливочных. Так ли это? Об этом и многом другом нашему журналу сегодня рассказывает Степан Никоноров, генеральный директор компании SMG – эксклюзивного дилера канадской Resurfice Corp.
Sport Build: Степан, какие глобальные изменения происходят на рынке ледозаливочных машин?
Степан Никоноров: Внешний вид машин в течение ряда лет практически не меняется. Технологические изменения происходят внутри – например, изменение типа батарей электрических машин, изменение типа трансмиссии на машинах с ДВС. Остановлюсь на изменении типа трансмиссии – сегодня мы представляем на российском рынке новую модель ледозаливочной машины – Olympia Millennium H. Это – первое ее официальное представление широкой аудитории. Буква «Н» в названии обозначает гидростатическую трансмиссию, ее отличие заключается в том, что передача крутящего момента от ДВС к колесам осуществляется посредством гидравлической жидкости, а не механически.
SB: Каковы главные мифы, связанные с переходом на электромашины?
СН: 1. Электрическая машина экологически чистая. Для получения экологически чистого электричества нужно сжечь большое количество вредных веществ – мазута, солярки и т.д., о чем еще в декабре 2017 года сказал наш Президент на заседании Госсовета. Также необходимо изготовить батареи – и это не самый экологичный процесс. Представьте себе, какую инфраструктуру надо создать, чтобы в дальнейшем утилизировать эти самые «экологичные» свинцовые батареи! Представляете размер и стоимость заводов по переработке таких отходов, если вдруг все мы разом перейдем на электрическую тягу? А сейчас, в моменте, куда девать отработавшие свой век батареи? Ведь для них даже перед отправкой на переработку или утилизацию необходимо создавать особые места хранения, чтобы сверху не заливало осадками, снизу не попадало в почву, ну и так далее. И здоровью нации такие поспешные решения могут нанести непоправимый ущерб. Уж не говоря о необходимости специальных помещений для зарядки батарей, в теории выделяющих взрывоопасный водород. Но это – классические свинцовые кислотно-щелочные батареи. Конечно, сейчас много внимания уделяется малообслуживаемым батареям, которые выделяют в разы меньше водорода, гелевым батареям, которые вообще герметичны и не выделяют водорода. А это – более высокая стоимость продукции и меньший ресурс при аналогичных нагрузках. Но свинец в их производстве никто не отменял. И еще много всяких «но» можно привести. Россия – нефтегазовая держава, имеющиеся практически в неограниченном количестве энергоресурсы нужно как-то использовать. Экологи могут сказать, что бензин имеет неприятный запах. У нас и на это есть конструктивное предложение: одним из лучших решений мне видятся машины на пропане или природном газе. А кроме того, и трехступенчатый катализатор, и систему вентиляции на объекте никто не отменял.
2. Электрическая машина – полный аналог машины на ДВС. Электрическая машина имеет ограниченную мощность, что сказывается на глубине срезаемого льда. Хотя по набору функций она, действительно, аналогична: наша машина Millennium E даже построена на базе силовой рамы, как и остальные машины Olympia.
3. Дешевизна содержания электрической машины. С точки зрения ежедневных расходов, машина потребляет электроэнергию, иногда могут выходить из строя специфичные для электромобилей узлы, которые недешевы. А самое главное – надо всегда помнить о том, что через несколько лет необходимо заменить блок батарей. А это – уже весьма значительная сумма.
SB: Вы упомянули такой параметр, как глубина срезаемого льда. Неужели это настолько важно?
CH: Безусловно. Машина работает на стадионе, где нередко требуется смена рекламы при чередовании разных мероприятий. Например, сегодня проводится чей-то персональный прощальный матч, завтра – фигурное катание, а послезавтра – международная встреча. Для этого нужно срезать верхний слой льда – примерно 2-3 см. Для выполнения данной задачи электрической машине понадобится намного больше времени из-за того, что она срезает в 2-2,5 раза меньше льда, чем машина на ДВС. Ей понадобится намного больше времени, и она может не уложиться в выделенное на подготовку льда время и попросту не справится с задачей. Естественно, можно увеличить в несколько раз парк машин, но это уже вопрос экономики. Как представитель компании я просто обязан рассказать своим клиентам о том, что есть на самом деле, а они уже принимают решение.
SB: Насколько сильно влияют на бизнес антиглобалисты и «зеленые»?
CH: Я вспоминаю в связи с этим Олимпиаду-2014 в Сочи. По сложившейся традиции, каждой следующей хозяйке Игр в процессе подготовки к Олимпиаде помогают специалисты стран, которые проводили предыдущие Игры. В данном случае – это были канадцы, которые в 2010 году провели у себя «зеленую» Олимпиаду в Ванкувере. Там везде использовалась в агрегатах электрическая тяга. И они настаивали на том, чтобы сделать то же самое в Сочи. Но в Сочи конькобежный каток эксплуатировала та же команда, которая работала в «Крылатском» и «Мегаспорте». И мы совместно продвинули идею использования на «большом овале» машин с ДВС, оставив электрические машины на фигурном катании и хоккее. Канадцы это допустили. Нам повезло, что собралась команда людей, понимающих, что такие огромные площади на аккумуляторах обработать крайне сложно – это около 7 000 м². В итоге конькобежцев в Сочи обслуживали три бензиновых машины. И эта Олимпиада стала примером того, что нужны компромиссы и взвешенные решения, а не крайности. А вот для маленьких катков в торговых центрах или маленьких аренах с ограниченной вентиляцией электропривод – идеальное решение. Особенно, учитывая то, что вокруг ледовых площадок обычно расположены фудкорты, и посторонних запахов быть не должно.
SB: В чем отличие машин Olympia от машин других производителей?
СН: Нужно понимать, что в мире есть два основных бренда – Olympia и Zamboni. Обе машины имеют похожие характеристики, но имеются и отличия. Раньше любая механическая передача шла через мосты – не на прямой привод. У нас тоже так было: автоматическая трансмиссия и два автомобильных моста. Но три года назад Resurfice Corp. и мы как ее представители запустили в серию новые модели с гидростатом – поэтому в названии и появилась буква «Н». На каждом колесе стоит по гидромотору. Таким образом мы полностью ушли от зависимости от автопрома и унифицировали нашу машину: ДВС крутит большой насос, жидкость вращает гидромоторы колес.
SB: Поставщиков ледозаливочных машин тоже задело решение правительства РФ о введении утилизационного сбора?
СН: Нас таможня тоже пыталась «обложить», как и поставщиков ратраков и другой специальной техники. И нам пришлось дойти до Верховного суда и добиться отмены этого решения. Это сделать вполне возможно.
Разновидности ледозаливочных комбайнов
Ледозаливочные комбайны (ЛЗК) можно разделить на два основных класса по типу энергетической установки (силового агрегата):
– Двигатель внутреннего сгорания (ДВС);
– Электрический привод, питаемый от аккумулятора.
Главное отличие – глубина срезаемого за один проход льда: ЛЗК на ДВС – 4 мм, ЛЗК на электроприводе – 1 мм.
ЛЗК на ДВС
Первое что стоит отметить – это глубина срезаемого за один проход льда. Данный тип машин может легко срезать до 4 мм льда. Глубина реза особенно важна, когда необходимо, например, поменять баннеры, находящиеся во льду. Чем большую глубину может срезать машина, тем быстрее можно произвести работы.
Сердцем классического ЛЗК является двигатель внутреннего сгорания (ДВС). На комбайны устанавливают как бензиновые двигатели, которые могут оборудоваться газобаллонным оборудованием (пропан или сжиженный природный газ), так и дизельные.
Характеристики ЛЗК на различных видах ископаемого топлива аналогичны стандартному автотранспорту – выбросы основных загрязняющих веществ у бензинового и дизельного агрегатов схожи. Двигатели с газовым оборудованием объективно экологичнее.
Крутящий момент на колеса передается, в этих машинах, классическим автомобильным способом: двигатель вращает вал коробки переключения передач, коробка передач передает вращение на передний и задний мосты, а там редукторы передают крутящий момент на колеса.
Опасно ли применять ЛЗК с ДВС на крытых аренах?
Если очень кратко, то можно ответить так: не опаснее, чем жить в квартире в большом городе. Любая крытая арена оборудована системой принудительной вентиляции, рассчитанной для комфортного нахождения большого числа активно тренирующихся спортсменов, а также зрителей. Учитывая тот факт, что машина работает на арене +/- 10 минут в час, спортсмены в этот момент отдыхают, после работы машины концентрация вредных веществ (самое главное – СО) будет в несколько раз меньше предельно допустимой. Поэтому будет корректно сказать, что влияние работы машины с ДВС на атмосферу крытой арены несущественно.
ЛЗК с гидростатическим приводом
Это инновационный тип ледозаливочных комбайнов, который выделен в отдельный класс по способу передачи крутящего момента на колеса.
Глубина срезаемого за один проход льда – до 4 мм. На этих ЛЗК доступны все типы ДВС (бензин, газ, дизель). ЛЗК оснащен гидравлическим насосом, который вращает ДВС, и гидравлическими моторами. Насос является источником гидравлической энергии, а гидромотор – ее потребителем, то есть преобразует гидравлическую энергию в механическую – вращает колесо. Управление движением выходных звеньев гидромотора осуществляется с помощью регулирующей аппаратуры – дросселей и клапанов. Использование гидростатического способа передачи крутящего момента на колеса в ЛЗК имеет следующие преимущества:
• ДВС большую часть времени работает в диапазоне оборотов с наилучшим КПД, что снижает вредные выбросы;
• Снижается зависимость от наличия автомобильных запчастей (мосты, полуоси, редукторы и т.п.);
• Высокий крутящий момент, передаваемый на колеса;
• Гидромотор является самосмазывающейся машиной, что существенно продлевает его срок службы;
• Упрощенная компоновка машины.
ЛЗК на электроприводе
Глубина срезаемого за один проход льда – до 2 мм, что обусловлено мощностью электродвигателей. ЛЗК во время работы не оказывает никакого влияния на атмосферу ввиду отсутствия выхлопа. Источником энергии для данного типа машин является аккумуляторная батарея, собранная из множества ячеек.
Раньше на ЛЗК устанавливался только один тип аккумуляторов – свинцово-кислотные обслуживаемые, в которые необходимо доливать дистиллированную воду примерно раз в неделю. В настоящее время ввиду снижения стоимости доступны такие варианты, как гелевые необслуживаемые аккумуляторы и литий-металлические необслуживаемые аккумуляторы.
Рабочие органы такой машины приводятся в действие электрическими моторами напрямую (например, вращение шнеков транспортировки снега в бункер) либо посредством гидравлической жидкости (электрический мотор вращает гидравлический насос, от которого питаются гидроцилиндры бункера, кондиционеры и гидромотор бортовой щетки).
Почему бортовая щетка на электрической машине имеет гидромотор а не электромотор? Рабочий орган бортовой щетки находится на выдвижной консоли, а при схожих передаваемых мощностях гидромотор компактнее и легче своего электрического аналога, что позволяет сделать конструкцию не такой громоздкой и более легкой по весу.
Крутящий момент на каждое колесо создает свой электродвигатель, который вращает планетарный редуктор, на выходном валу которого закреплено колесо.
ЛЗК на электроприводе можно разделить по типу используемых электродвигателей:
– Асинхронный (бесщеточный);
– Коллекторный (щеточный).
Асинхронный (бесщеточный)
Асинхронные двигатели отличаются высокой надежностью, низкими эксплуатационными расходами и большим ресурсом, что обусловлено отсутствием трущихся частей (механический коммутатор), задействованных в электрических цепях двигателя.
Принцип действия асинхронного двигателя заключается в том, что ток в обмотках статора создает вращающееся магнитное поле. Это поле наводит в роторе ток, который начинает взаимодействовать с магнитным полем таким образом, что ротор начинает вращаться в ту же сторону, что и магнитное поле. Наиболее эффективный КПД асинхронного двигателя получается при работе от трехфазной сети.
При использовании трехфазного электродвигателя в ЛЗК основная задача заключается в преобразовании постоянного тока аккумулятора в переменный трехфазый ток с управляемой частотой. Это позволяет оснащать современные ЛЗК асинхронными электродвигателями, что повышает надежность и ресурс комбайна, а также снижает стоимость владения машиной.
Коллекторный (щеточный)
Принцип работы коллекторного электродвигателя постоянного тока заключается в следующем: при подаче питающего напряжения ток проходит сквозь обмотку возбуждения. У смежных полюсов возникает противоположная полярность, из-за чего образуется своеобразный магнит с постоянным магнитным полем. На якорь двигателя через коллектор подается постоянный ток, на который со стороны магнитного поля статора действует электромагнитная индукция. В результате создается вращающий момент, поворачивающий ротор на 90 электрических градусов. После этого щеточно-коллекторный узел коммутирует обмотки ротора, и вращение продолжается.
Принципиальное отличие коллекторного электродвигателя от асинхронного заключается в наличии щеточно-коллекторного узла – подвижного токоведущего элемента, подверженного истиранию. Ранее применение коллекторных электродвигателей постоянного тока в ЛЗК обусловливалось отсутствием или дороговизной электронных преобразователей постоянного тока в переменный, поэтому такой двигатель подключали непосредственно к аккумулятору. Управление частотой вращения выполнялось просто: регулировкой величины подаваемого на двигатель напряжения.
Самым уязвимым механизмом в конструкции коллекторного электродвигателя является щеточный узел. Во время работы медно-графитовые щетки притираются к коллектору, повторяя его форму, и с постоянным усилием прижимаются к нему. В процессе эксплуатации щетки изнашиваются, а токопроводящая пыль, являющаяся продуктом этого износа, оседает на деталях двигателя. Эту пыль необходимо периодически удалять – иначе она может привести к пробою обмоток и выходу машины из строя.
Стоимость коллекторного двигателя изначально выше аналогичного асинхронного. Стоимость владения также выше – необходимо регулярно менять щетки, а со временем и изношенный якорь. Естественно, ресурс такого мотора меньше, чем у асинхронного собрата.
125167, Москва, Ленинградский проспект, д. 37, к. 9
+7 499 995 1410, +7 903 130 1576,
