Автодайджест №66

⇡#Гибридные автомобили и электрокары

Уже прошел год с первого упоминания о премиальном хэтчбеке от Lexus, нацеленном на рынок Европы, но серийная модель так и не появилось. Не раз Lexus CT 200h был замечен во время тестов, выставочный образец стал завсегдатаем крупных автомобильных выставок. Это один из тех примеров, когда престижные автомобильные марки отступают от своих традиций: вопреки прежнему опыту Lexus, новый хэтчбек будет переднеприводным, да и сам форм-фактор непривычен для производителя. Однако начинание очень любопытно: удастся ли японской компании составить достойную конкуренцию BMW 1 Series и Audi A3? Чтобы дать наиболее точный прогноз, необходимо детально разобраться в технических возможностях Lexus CT 200h, этим сейчас и займемся.

Индекс новой модели уже говорит о наличии гибридной силовой установки. Эта дорога протоптана инженерами Toyota, которые являются безоговорочными лидерами в области гибридов. Следовательно, проблем с организацией сложной технической начинки возникнуть не должно. Итоговая мощность Lexus CT 200h составляет 134 лошадиных силы. Под капотом находятся сразу два двигателя: бензиновый 1,8 мощностью 98 лошадиных сил и 80-сильный электромотор. Японские специалисты использовали никель-металл-гидридные аккумуляторные батареи. В качестве трансмиссии установлена планетарная передача, которая позволяет суммировать крутящий момент ДВС и электромотора, а также поддерживает дополнительные режимы распределения. Электродвигатель совмещает в себе функции генератора, позволяющего заряжать аккумуляторы от ДВС, либо в рекуперативном режиме (восстановление кинетической энергии при торможении). Средний заявленный расход в европейском городском цикле – 5,6 литра бензина на 100 км. Это уровень хороших дизельных хэтчбеков, однако перед ними Lexus CT 200h имеет одно спорное, но официальное преимущество – меньшее количество выбросов твердых частиц и веществ группы NOx. До 100 км/ч японский премиальный хэтчбек разгонится за 9,8 секунд, максимальная скорость довольно скромна – 180 км/ч.

Достаточно технической информации, пора приняться за анализ. Даже при поверхностном сравнении данных становится очевидно: Lexus CT 200h – полный технический клон Toyota Prius. Подробное изучение официальных цифр только подтверждает диагноз. Точно такой же двигатель внутреннего сгорания, работающий по циклу Аткинсона, ничем не отличающийся электромотор, планетарная передача, связывающая систему воедино. Похоже, с выводом на рынок совершенно новой для себя модели в Toyota решили максимально сэкономить. Хорошо только одно: узнать в Lexus CT 200h прежний Toyota Prius практически невозможно: дизайнеры хорошо поработали над изменением кузова, а специалисты внутренней отделки скроили вполне неплохой интерьер. Только будут ли европейцы выбирать Lexus лишь по внешним параметрам? Присущая большинству автомобилей японского премиального бренда смесь динамики и драйва наверняка потерялась при установке внутренностей Prius. Самый популярный гибридный автомобиль нередко признают скучным. Возможно, прямое сравнение с младшими дизельными версиями немецких конкурентов Lexus CT 200h выдержит, но кто будет соперничать, например, с BMW 135 и Audi S3, не говоря уже о готовящихся M1 и RS3? Для этого как минимум понадобятся мощные бензиновые версии. В представительстве Lexus о планах на будущие модификации Lexus CT умалчивают, однако выход подобных моделей выглядит очень логичным шагом.

На конвейер сборочные элементы Lexus CT 200h поступят в начале 2011 года, продажи в Европе и США стартуют в первом квартале.

Можно возразить, что немецкие производители не могут сделать адекватный ответ на Lexus CT 200h. Действительно, гибридных моделей гольф-класса в активе BMW и Audi нет, не видны они и в ближайшей перспективе. Однако ведущие автомобильные премиум-бренды давно ведут исследования на этом поле. Очередным тестом станет выпуск опытного A1 e-tron в скором времени. В партнерстве с E.ON, Stadtwerke Munchen и Мюнхенским Техническим Университетом Audi выпустит 20 пробных экземпляров гибридного A1 e-tron. Дорожные тесты будут проводиться в самом Мюнхене, где построят 200 станций подзарядки. Заказчиком и основным инвестором проекта выступает Федеральное Министерство транспорта Германии. Целью является изучение специфики использования электрокаров в городе, создание интерфейса коммуникации зарядная станция-автомобиль-человек и разработка специализированного программного обеспечения для смартфонов и прочих мобильных устройств, которое позволит удаленно проверять состояние основных систем электромобиля и осуществлять базовый контроль.

Судя по первым данным, A1 e-tron позиционируют именно в качестве электрокара, хотя ДВС в системе все же присутствует. Сделано это из-за особенностей конструкции: основным в гибридной связке станет электромотор мощностью 102 лошадиные силы, ДВС будет выступать лишь в качестве генератора энергии для зарядки аккумуляторных батарей. Это классический гибридный автомобиль с последовательной схемой подключения. Кстати, в A1 e-tron будет установлен не привычный поршневой ДВС, а роторный двигатель Ванкеля. На полной зарядке литий-ионных батарей емкостью 12 кВтч тестовый автомобиль предположительно сможет проехать 50 км. Роторный двигатель увеличит пробег на дополнительные 200 км. Согласно предварительным расчетам средний расход топлива A1 e-tron составит всего 1,9 литра на 100 км- невиданная экономичность действующего, хотя и тестового автомобиля.

Разработкой A1 e-tron будет заниматься Audi, при этом партнеры займутся городской инфраструктурой. Компании E.ON и Stadtwerke Munchen установят по 100 станций подзарядки в Мюнхене. Они будут заряжать автомобиль от возобновляемых источников энергии. Как именно это будет происходить, не уточняется. Дополнительно Мюнхенский Технический Университет поддержит проект программным обеспечением для смартфонов. С его помощью будут записаны все данные о каждом гибридном Audi A1 e-tron, анализируя которые разработчик сможет оптимизировать автомобили.

Министерство транспорта Германии инвестирует в проект около 13 миллионов долларов. Глава министерства Петер Рамзауэр заявил, что эти деньги – вклад в будущее. По его мнению Германия обязана стать мировым лидером в производстве электрокаров. К 2020 году планируется достигнуть тиража 1 миллион электрокаров.

⇡#Автомобильные технологии

Британская компания Controlled Power Technologies специализируется на разработке и производстве автомобильных комплектующих. В основном это системы турбонаддува, элементы гибридных приводов, системы регенерации энергии. Инжиниринговый центр Controlled Power Technologies позиционируется в качестве надежного партнера по снижению выбросов CO2 у автомобилей с ДВС. Но это для «зеленых», рядовому автомобилисту намного важнее уменьшение расхода топлива, да и владелец собственного бизнеса будет бороться за снижение издержек. Команда Controlled Power Technologies совсем молода: компания основана в 2007 году. Несмотря на юный возраст и малый опыт, совсем скоро будет представлено новое поколение систем «стоп/старт» от Controlled Power Technologies. Премьера намечена на конференцию LVC Event 2010 (Low Carbon Vehicle – низкие выбросы окиси углерода), проводимую в местечке Millbrook Proving Ground в Великобритании на текущей неделе. Двумя подопытными автомобилями станут бензиновая модификация Audi A4 и дизельный Volvo.

Сегодня Controlled Power Technologies уже предлагает системы «стоп/старт». Называются они SpeedStart B-ISG – Belt-driven Integrated Starter Generator, встроенный стартер-генератор с ременным приводом. По сведениям производителя установка SpeedStart B-ISG позволяет снизить количество вредных выбросов в окружающую среду на 5%, примерно на такую же долю упадет средний расход топлива. Следующее поколение SpeedStart B-ISG станет еще эффективнее: выхлоп станет экологичнее сразу на 7-10%. Этот показатель недоступен даже крупным автомобильным производителям, комплектующим свои модели системами «стоп/старт» еще на заводе, как молодая инженерная компания смогла добиться таких результатов? Секрет кроется в схеме функционирования нового устройства.

Установка нового SpeedStart B-ISG не ограничивается инсталляцией электронного модуля, который, по сути, просто автоматизирует процесс глушения и пуска двигателя внутреннего сгорания. Специалисты Controlled Power Technologies предлагают целую систему, включающую даже электромотор и аккумуляторную батарею. Полноценным гибридом автомобиль не станет, но некоторые зачатки этого типа транспортных средств иметь будет. Например, система может функционировать в режиме генератора, задействую рекуперативное торможение. Накопленная энергия пригодится в пробке. Роль стандартного автомобильного стартера будет выполнять установленный электромотор. Благодаря большему крутящему момент, который достигает впечатляющих для устройств подобного рода 72 Нм, он позволяет сделать процесс старта ДВС более приятным для водителя. Заводиться двигатель теперь будет намного быстрее и мягче, ведь электромотор позволяет раскрутить коленчатый вал до значительно большей скорости. В итоге затраченное время сокращается более чем в два раза, а сам момент начала работы ДВС не почувствует даже предвзятый критик: никакого повышенного шума и вибрации, традиционно присущих этому процессу.

Описанная оптимизация входит в программу борьбы с мнением водителей. Работать есть над чем: вряд ли большинство автомобилистов согласно мириться с недостатками систем «стоп/старт» ради несущественной экономии. Новое поколение SpeedStart B-ISG лишено большинства отрицательных качеств подобных установок: двигатель заводится быстро и незаметно, да и снижение расхода на 10% – более значимая цель. Результирующая сумма складывается из следующих слагаемых: примерно 3-5% топлива экономится непосредственно в пробках, когда ДВС не используется, электромотор при пуске двигателя уменьшает расход еще на 1% по сравнению с обычными автомобильными стартерами, система рекуперации добавляет еще 3-5%.

Новый SpeedStart B-ISG протестирован на бензиновых двигателях объемом до 4,4 литров и дизельных 2,0 литра (пуск дизельных ДВС требует большего крутящего момента). Возможна установка на автомобили как с механической, так и с автоматической трансмиссией. Жаль только, что полноценным гибридом установка SpeedStart B-ISG транспортное средство не сделает. Возможно, в будущем Controlled Power Technologies выпустит новый набор для ДВС, который позволит передвигаться в пробках исключительно на электрической тяге.

О ценах на SpeedStart B-ISG и дате появления в розничной продаже в Controlled Power Technologies пока не говорят.

Еще одна фирма в Великобритании занимает установкой гибридных установок на серийные автомобили – Ashwoods Automotive. Последний анонс компании посвящен двум новым опциям: системе «стоп/старт» и интегрированному электромотору с батареей и коммутационным оборудованием. Внедрение первого варианта позволит снизить расход примерно на 5-10%. Более сложная комплексная установка максимально привлекательна, экономия может доходить до 15-25%. Но рядовому автомобилисту на такие результаты рассчитывать нельзя: Ashwoods Automotive занимается оснащением только легкого коммерческого транспорта.

Система «стоп/старт» в исполнении Ashwoods Automotive подходит небольших грузопассажирских фургонов, например, Ford Transit. Вполне сгодятся и автомобили, относящиеся к категории «B», в частности Vauxhall (Opel) Combo. По данным производителя опытный автомобильный механик справится с установкой за один час, а вмешательство в технические системы автомобиля не отразится на заводской гарантии. Но больший интерес представляет гибридная система. Она включает электромотор-генератор, управляющий блок Intelligent Power Pack Module, литий-металл-фосфатные аккумуляторные батареи и всю сопутствующую электрику. Электромотор посредством приводного ремня подключается к дифференциалу заднего моста автомобиля. Дополнительные данные, включая технические характеристики и стоимость переоборудования, держатся в секрете.

На данный момент компания Ashwoods Automotive успешно внедрила свои системы в 130 автобусов и грузовых автомобилей. Также британская фирма предлагает дополнительную услугу, согласно которой ранее установленное гибридное оборудование может быть снято с продаваемого транспортного средства и установлено на новое. На данный момент инженеры сотрудничают со специалистами Citroen, LifeBATT и SevCon в области гибридных приводов. Общий бюджет совместных разработок ограничен $2,8 миллионами, а целью является создание универсальной системы, мощность которой может варьироваться от 25 до 150 кВт.

По другую сторону Атлантики инженеры занимаются не менее важными изобретениями. Пресс-служба компании Vernier Moon Torque Technologies, чья штаб-квартира расположена в Novell Technology Center, город Прово, штат Юта, США, анонсировала скорое появление трансмиссии, которая сможет буквально перевернуть наше представление о подобных устройствах. Это вариатор с цепным приводом и бесконечным числом передаточных соотношений, однако он будет существенно отличаться от существующих моделей. Согласно заявлениям официальных источников изобретение Vernier Moon Torque Technologies позволит снизить расход топлива на 30%, а благодаря надежности и прочности основных узлов, механизм справится с таким объемом крутящего момента, который был ранее недоступен для вариаторов. Более того, особенность конструкции позволит удалить промежуточное звено в цепи двигатель-КПП – сцепление или гидротрансформатор.

На данный момент доступно лишь одно компьютерное изображение новой бесступенчатой трансмиссии, которое вряд ли вносит вклад в понимание основ функционирования нового агрегата. Не добавляет ясности и техническое описание, которое сводится к перечислению невероятных способностей новой трансмиссии. Более подробно узнать об устройстве новой КПП можно будет в ближайшем будущем, ведь совсем скоро Vernier Moon Torque Technologies планирует сделать опытный образец. Генеральный директор Ричард Уилсон ожидает появление реально действующих прототипов в течение 30-60 дней. Лицензионные соглашения должны быть подписаны до конца текущего года.

Пока разработана единственная модификация нового вариатора с цепным приводом. Согласно предварительным расчетам его можно устанавливать на двигатели с мощностью до 525 лошадиных сил. Это очень много для вариаторной трансмиссии, ведь классические бесступенчатые КПП имеют довольно скромное ограничение по величине мощности и крутящего момента. На этом американский разработчик останавливаться не планирует. Новый механизм подвергается масштабированию в очень широких пределах. Уже сейчас Vernier Moon Torque Technologies рисует самые смелые перспективы: вариатор на вертолетах, танках, водном транспорте. Действительно, универсальная трансмиссия. Universal Transmission – именно так называет свое изобретение разработчик. Кроме максимально широкого применения новинка в теории обладает целым набором крайне положительных качеств: надежность, малый вес, компактность, умеренная стоимость, широчайший набор передаточных чисел. Ждем практического применения Universal Transmission и следующего выпуска автодайджеста: он определенно будет интересным.