ПИТЬ Нужно МЕНЬШЕ!
"ПИТЬ" Нужно МЕНЬШЕ!
ТЕХНИКА
/ОБОЗРЕНИЕ
"ПИТЬ" Нужно МЕНЬШЕ!
"Трехлитровый автомобиль -
это более принципиальная задачка, чем посадка на Луну!"
Билл Клинтон, 1994.
ДЛЯ БУДУЩИХ МАШИН БЕНЗИН БУДУТ ПРОДАВАТЬ ЛИТРОВЫМИ БУТЫЛКАМИ...
ТЕКСТ / АЛЕКСЕЙ ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ
Картинки / АЛЕКСАНДР КРАСНОВ
КЛЮЧИ ОТ КАССЫ
Кто не желал бы заправляться как можно пореже? Пожалуй, таких не отыскать даже посреди сторонников оживленной, "острой" езды. Но не будем в который уже раз убеждать читателя в том, что плавное, "безвкусное" движение и есть первейший залог уменьшения расхода горючего. Побеседуем о технике: что способна сберечь конкретно она?
Выделим три "золотых ключика" - рабочий процесс мотора; масса автомобиля; аэродинамика. 1-ый открывает дверь к очень действенному использованию заключенной в горючем энергии, 2-ой минимизирует ее потребление сначала при разгонах и движении в гору. 3-ий позволяет не затрачивать излишние литры на рассекание воздуха и относится быстрее к пригородной езде. Таким макаром, посреди самых эконом мы найдем модели с отточенными до совершенства моторами, дюралевыми либо пластмассовыми кузовами зализанных "под яичко" форм.
НЕЙТРАЛИЗАТОР И ЗАСЛОНКУ -
В АРХИВ
Для наилучшей экономичности все горючее должно сгорать снутри цилиндров, а не догорать в системе выхлопа. Ведь если удается доокислить его остатки в нейтрализаторе, стало быть, часть заключенной в горючем энергии перескочила камеру сгорания "зайцем". Не считая того, для чистки специального накопителя окислов азота приходится временами обогащать рабочую смесь - увеличивая расход бензина.
Камнем преткновения становится неоднородность рассредотачивания заряда по объему камеры сгорания: где густо, а где пусто. Конкретно в обедненной зоне появляются пики температуры выше 1800°С, при которых образуются вредные азотистые соединения. Чтоб обеспечить справедливое рассредотачивание заряда по всему рабочему объему, на "Даймлер-Крайслере" сделали экспериментальный прозрачный движок, позволяющий зрительно следить за процессами в цилиндре.
Работы вели сходу по двум фронтам - дизельному и бензиновому. При этом, если в первом случае однородного рассредотачивания удалось достигнуть при помощи форсунки, у которой не два, не 6, а целых 40 (!) отверстий, то бензиновый собрат вообщем поразил всех. Ненадобной оказалась... свеча зажигания. Она упрямо не желала поджигать умеренно распределенную обедненную смесь. Так пришли к "дизельно-бензиновому" варианту с фактически мгновенной вспышкой консистенции во всем рабочем объеме при ничтожно малых выбросах не только лишь СО и СН, да и NОx, при этом без нейтрализатора!
Поглядим на впуск. Тут самый зловредный элемент - дроссельная заслонка, заставляющая движок конвульсивно втягивать воздух через немного приоткрытую щель. Логической победой над этими потерями стали полный отказ двигателистов БМВ от заслонки и передача ее функций клапанам. Хитроумная система "Вэлвтроник" позволяет оперативно (всего за 0,3 с) регулировать величину их подъема от 0,2 до 9,7 мм! Итог: на холостом ходу расход горючего снизился на 18%, в среднем же - на одну десятую литра. Для управления устройством потребовался быстродействующий 32-битный микропроцессор, а допустимые отличия в размерах деталей лежат в границах восьми микрон!
ЗЕМНОЙ "ЛУНОХОД": БЕНЗОБАК НЕ БОЛЬШЕ НАПЕРСТКА
В Америке все огромное: дороги, небоскребы, авто. Потому рекордсмены экономичности - европейские малютки "Фольксваген-Лупо", " Хонда Инсайт", "Смайл" - не греют душу заморского мещанина, привыкшего к другим масштабам. Вот почему задание президента, вынесенное в эпиграф, было с одушевлением принято к выполнению. Уже через два года "Додж" представил концепт ESX с дюралевым кузовом, движком объемом 1,8 л и тяжеленными свинцовыми батареями на борту. Все же, этот гибрид уложился в 4,28 л/100 км. Правда, по прогнозам экономистов, в случае выпуска его партией в 100 тыщ штук стоимость на 60 000 (!) баксов превысила бы цена классической в техническом отношении модели такого же класса. Вобщем, никто и не собирался запускать ESX в серию. Как и показавшийся в 1998-м ESX 2. Здесь уже приложил руку европейский партнер "Даймлер", что не замедлило сказаться на результатах: 3,4 л/100 км и только 15 000 "баксов" перебора.
И вот год 2000-й, на полигоне - дизельный "гибрид" ESX 3. Техника на грани фантастики и по расчетам для серии - всего-то на 7 500 баксов дороже аналогов. (Правда, опытнейший эталон обошелся в 2,5 миллиона.) Пред нами полноразмерный (длина 4897 мм) автомобиль массой всего 1020 кг! Все, что можно - из пластика и алюминия, даже глушитель и выхлопная труба. Кузов планируют изготавливать запеканием дюралевого каркаса в пластмассовый сэндвич (дороже железного на 10%, легче - на 75%), но пока это углепластик ручной выделки. Бензобак всего на 23 л, но... их хватает на 644 км, ведь расход в смешанном цикле не превосходит 3,3 л/100 км. Вот только дизтопливо необходимо синтетическое и без серы.
Трехцилиндровый дизель развивает умеренные 55 кВт/75 л. с. Все же разгон до "сотки" всего за 11 с: на помощь приходит высокомоментный экономный электромотор в 15 кВт с возбуждением от неизменных магнитов. Кстати, в режиме "кик-даун" он способен и на большее - еще практически 7 кВт в резерве. А питается ассистент от суперсовременной легкой (всего 22 кг!) ионно-литиевой батареи, притаившейся под полом багажника. Заряжаются батареи при езде с частичной нагрузкой - она, фактически, и занимает в реальной жизни огромную часть времени. При торможении скопленная ранее кинетическая энергия не греет окружающее место, а ворачивается в батарею. Этим "ключиком" к экономии владеют только гибридные авто, так как добыть из тормозов бензин, в отличие от электричества, пока не удалось никому. Не в последнюю очередь экономичности помогает и аэродинамика - Сх всего 0,22, прекрасный итог!
ЛИТР НА ДВОИХ
"Три литра на 100 км" - из громкого маркетингового слогана это становится ежедневной реальностью. И все таки тяжело было поверить, что 4-х местный автомобиль может обойтись меньше чем 3-мя литрами дизтоплива. И не на беговых барабанах, а на реальных улицах и шоссе. Но вот в нашем тесте (ЗР, 2001, № 5) "Фольксваген-Лупо" сделал пробег в 3024 км и обошелся всего 82 литрами - средний расход 2,71 л/100 км! Означает, вправду, "один раз заправился и месяц можно ездить"?
И вот уже возникает Подвескаивный энтузиазм - а нельзя ли еще уменьшить расход горючего? До 2-ух, полутора либо... совсем до 1-го литра?
Предел в два литра на реальном макете удачно преодолел Фриц Фенд, создатель кабиненроллеров "Мессершмитт", в последней собственной разработке F2000 (ЗР, 2000, № 9). Этот двухместный болид отличается неописуемо низким коэффициентом аэродинамического сопротивления - Сх=0,11 (приблизительно треть от обыденного и сейчас значения). Даже с обычным бензиновым мотором, уложившись в 500 кг оснащенной массы, профессиональный конструктор перескочил под двухлитровой планкой. Эта машина, как досадно бы это не звучало, не увидит свет: в прошедшем году восьмидесятилетний изобретатель скончался, немножко не успев организовать мелкосерийное создание...
Вобщем, флаг схватили другие. Мюнхенский инженер Ули Зоммер уже основал фирму "Лоремо" и обещает показать на Франкфуртском салоне 2001 года ходовой макет L22, обходящийся всего... 1,5 л дизтоплива в смешанном ездовом цикле! Это тем паче умопомрачительно, что автомобиль 4-х местный и имеет Сх=0,19 - не так и не достаточно. Правда, он на целый центнер легче F2000 (оснащенная масса всего 397 кг). Приводит его в движение двухцилиндровый дизель мощностью всего 15 кВт, что, все же, позволяет разгоняться до "сотки" за 18 с и развивать наивысшую скорость 140 км/ч. Движок размещен точно посредине меж спинками сидений. Да-да, сидения стоят... спинками друг к другу. Нечто схожее, кстати, уже было претворено в жизнь на нескольких тыщах "цюндаппов-янус", выпущенных в Германии в пятидесятые годы. Приблизительно как у "Цюндаппа" решена и неувязка посадки-высадки: L22 с этой точки зрения можно именовать "двухсторонним хэтчбеком", войти в который можно... через дверь "багажника" и симметричную ей дверь "капота".
Нельзя ли, но, сберечь последние пол-литра на пути к однолитровому автомобилю? Фердинанд Пиех, глава "Фольксвагена", как раз и поставил впереди себя такую цель, желая настолько впечатляющим достижением окончить свое пребывание на этом посту. Приобретенные на "Лупо" выработки позволяют уже сейчас выстроить "литровый", но, правда, двухместный экипаж. Его формы, кстати, кое-чем напоминают кабиненроллеры "Мессершмитт", ну и сборка такая же - тандемная. При массе в полтонны обещан совершенно уж умопомрачительный Сх=0,1!
Как скоро подобные машины побегут по европейским дорогам, находится в зависимости от того, получится ли удержать ценовую планку товаров больших технологий на уровне около 10 000 баксов. По оценкам рекламщиков, конкретно такую сумму готов будет выложить массовый потребитель. При сегодняшнем же развитии техники литровый "Фольксваген" стоил бы в четыре раза дороже, так что, пожалуй, только сам Пиех отважился бы его приобрести... на память.
КУРОЧКА ПО ЗЕРНЫШКУ КЛЮЕТ
Вышеперечисленные методы заслуги экономичности по кармашку далековато не каждой автомобилестроительной фирме: разработки и новые технологии очень дороги. Но "по зернышку" можно набрать несколько стаканов бензина и без особенных издержек. К примеру, один из кёльнских инженеров предложил нехитрое устройство, автоматом гасящее ближний свет на остановках. Меж иным, вышла даже очень хорошая экономия, а когда он прикинул эффект для всего германского автопарка, дух захватило! Напомним и о системе "стоп энд гоу", выключающей движок в пробках и перед светофорами, и электроусилитель управляющего управления, не потребляющий энергию при прямолинейном движении, и узкопрофильные "экономные" шины, и успешно подобранный ряд передаточных чисел многоступенчатых коробок...
За последние полста лет потребление горючего автомобилями снизилось приблизительно в два раза и продолжает сокращаться с каждым новым поколением. Нынешние машины могут повытрепываться хорошими на фоне предшественников плодами (см. таблицу). Но завтра... Завтра, может быть, и они покажутся страшенно прожорливыми!
Этот умопомрачительный агрегат не что другое, как ДВС с прозрачными поршнями.
Так пылает горючее: а - в обыкновенном моторе (видны высокотемпературные желто-зеленые зоны);
б - в экспериментальном (смесь умеренно заполнила объем).
3-ий из концептов "Додж": гибрид из дизеля и электромотора обеспечивает "священные три литра".
"Лоремо-L22"
обещает нам расход не выше
полутора л. на четырех.
Неуже-
ли будущее
за "литровым"
двухместным "Фольк-
свагеном"?
ТЕХНИКА
/ОБОЗРЕНИЕ
"ПИТЬ" Нужно МЕНЬШЕ!
"Трехлитровый автомобиль -
это более принципиальная задачка, чем посадка на Луну!"
Билл Клинтон, 1994.
ДЛЯ БУДУЩИХ МАШИН БЕНЗИН БУДУТ ПРОДАВАТЬ ЛИТРОВЫМИ БУТЫЛКАМИ...
ТЕКСТ / АЛЕКСЕЙ ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ
Картинки / АЛЕКСАНДР КРАСНОВ
КЛЮЧИ ОТ КАССЫ
Кто не желал бы заправляться как можно пореже? Пожалуй, таких не отыскать даже посреди сторонников оживленной, "острой" езды. Но не будем в который уже раз убеждать читателя в том, что плавное, "безвкусное" движение и есть первейший залог уменьшения расхода горючего. Побеседуем о технике: что способна сберечь конкретно она?
Выделим три "золотых ключика" - рабочий процесс мотора; масса автомобиля; аэродинамика. 1-ый открывает дверь к очень действенному использованию заключенной в горючем энергии, 2-ой минимизирует ее потребление сначала при разгонах и движении в гору. 3-ий позволяет не затрачивать излишние литры на рассекание воздуха и относится быстрее к пригородной езде. Таким макаром, посреди самых эконом мы найдем модели с отточенными до совершенства моторами, дюралевыми либо пластмассовыми кузовами зализанных "под яичко" форм.
НЕЙТРАЛИЗАТОР И ЗАСЛОНКУ -
В АРХИВ
Для наилучшей экономичности все горючее должно сгорать снутри цилиндров, а не догорать в системе выхлопа. Ведь если удается доокислить его остатки в нейтрализаторе, стало быть, часть заключенной в горючем энергии перескочила камеру сгорания "зайцем". Не считая того, для чистки специального накопителя окислов азота приходится временами обогащать рабочую смесь - увеличивая расход бензина.
Камнем преткновения становится неоднородность рассредотачивания заряда по объему камеры сгорания: где густо, а где пусто. Конкретно в обедненной зоне появляются пики температуры выше 1800°С, при которых образуются вредные азотистые соединения. Чтоб обеспечить справедливое рассредотачивание заряда по всему рабочему объему, на "Даймлер-Крайслере" сделали экспериментальный прозрачный движок, позволяющий зрительно следить за процессами в цилиндре.
Работы вели сходу по двум фронтам - дизельному и бензиновому. При этом, если в первом случае однородного рассредотачивания удалось достигнуть при помощи форсунки, у которой не два, не 6, а целых 40 (!) отверстий, то бензиновый собрат вообщем поразил всех. Ненадобной оказалась... свеча зажигания. Она упрямо не желала поджигать умеренно распределенную обедненную смесь. Так пришли к "дизельно-бензиновому" варианту с фактически мгновенной вспышкой консистенции во всем рабочем объеме при ничтожно малых выбросах не только лишь СО и СН, да и NОx, при этом без нейтрализатора!
Поглядим на впуск. Тут самый зловредный элемент - дроссельная заслонка, заставляющая движок конвульсивно втягивать воздух через немного приоткрытую щель. Логической победой над этими потерями стали полный отказ двигателистов БМВ от заслонки и передача ее функций клапанам. Хитроумная система "Вэлвтроник" позволяет оперативно (всего за 0,3 с) регулировать величину их подъема от 0,2 до 9,7 мм! Итог: на холостом ходу расход горючего снизился на 18%, в среднем же - на одну десятую литра. Для управления устройством потребовался быстродействующий 32-битный микропроцессор, а допустимые отличия в размерах деталей лежат в границах восьми микрон!
ЗЕМНОЙ "ЛУНОХОД": БЕНЗОБАК НЕ БОЛЬШЕ НАПЕРСТКА
В Америке все огромное: дороги, небоскребы, авто. Потому рекордсмены экономичности - европейские малютки "Фольксваген-Лупо", " Хонда Инсайт", "Смайл" - не греют душу заморского мещанина, привыкшего к другим масштабам. Вот почему задание президента, вынесенное в эпиграф, было с одушевлением принято к выполнению. Уже через два года "Додж" представил концепт ESX с дюралевым кузовом, движком объемом 1,8 л и тяжеленными свинцовыми батареями на борту. Все же, этот гибрид уложился в 4,28 л/100 км. Правда, по прогнозам экономистов, в случае выпуска его партией в 100 тыщ штук стоимость на 60 000 (!) баксов превысила бы цена классической в техническом отношении модели такого же класса. Вобщем, никто и не собирался запускать ESX в серию. Как и показавшийся в 1998-м ESX 2. Здесь уже приложил руку европейский партнер "Даймлер", что не замедлило сказаться на результатах: 3,4 л/100 км и только 15 000 "баксов" перебора.
И вот год 2000-й, на полигоне - дизельный "гибрид" ESX 3. Техника на грани фантастики и по расчетам для серии - всего-то на 7 500 баксов дороже аналогов. (Правда, опытнейший эталон обошелся в 2,5 миллиона.) Пред нами полноразмерный (длина 4897 мм) автомобиль массой всего 1020 кг! Все, что можно - из пластика и алюминия, даже глушитель и выхлопная труба. Кузов планируют изготавливать запеканием дюралевого каркаса в пластмассовый сэндвич (дороже железного на 10%, легче - на 75%), но пока это углепластик ручной выделки. Бензобак всего на 23 л, но... их хватает на 644 км, ведь расход в смешанном цикле не превосходит 3,3 л/100 км. Вот только дизтопливо необходимо синтетическое и без серы.
Трехцилиндровый дизель развивает умеренные 55 кВт/75 л. с. Все же разгон до "сотки" всего за 11 с: на помощь приходит высокомоментный экономный электромотор в 15 кВт с возбуждением от неизменных магнитов. Кстати, в режиме "кик-даун" он способен и на большее - еще практически 7 кВт в резерве. А питается ассистент от суперсовременной легкой (всего 22 кг!) ионно-литиевой батареи, притаившейся под полом багажника. Заряжаются батареи при езде с частичной нагрузкой - она, фактически, и занимает в реальной жизни огромную часть времени. При торможении скопленная ранее кинетическая энергия не греет окружающее место, а ворачивается в батарею. Этим "ключиком" к экономии владеют только гибридные авто, так как добыть из тормозов бензин, в отличие от электричества, пока не удалось никому. Не в последнюю очередь экономичности помогает и аэродинамика - Сх всего 0,22, прекрасный итог!
ЛИТР НА ДВОИХ
"Три литра на 100 км" - из громкого маркетингового слогана это становится ежедневной реальностью. И все таки тяжело было поверить, что 4-х местный автомобиль может обойтись меньше чем 3-мя литрами дизтоплива. И не на беговых барабанах, а на реальных улицах и шоссе. Но вот в нашем тесте (ЗР, 2001, № 5) "Фольксваген-Лупо" сделал пробег в 3024 км и обошелся всего 82 литрами - средний расход 2,71 л/100 км! Означает, вправду, "один раз заправился и месяц можно ездить"?
И вот уже возникает Подвескаивный энтузиазм - а нельзя ли еще уменьшить расход горючего? До 2-ух, полутора либо... совсем до 1-го литра?
Предел в два литра на реальном макете удачно преодолел Фриц Фенд, создатель кабиненроллеров "Мессершмитт", в последней собственной разработке F2000 (ЗР, 2000, № 9). Этот двухместный болид отличается неописуемо низким коэффициентом аэродинамического сопротивления - Сх=0,11 (приблизительно треть от обыденного и сейчас значения). Даже с обычным бензиновым мотором, уложившись в 500 кг оснащенной массы, профессиональный конструктор перескочил под двухлитровой планкой. Эта машина, как досадно бы это не звучало, не увидит свет: в прошедшем году восьмидесятилетний изобретатель скончался, немножко не успев организовать мелкосерийное создание...
Вобщем, флаг схватили другие. Мюнхенский инженер Ули Зоммер уже основал фирму "Лоремо" и обещает показать на Франкфуртском салоне 2001 года ходовой макет L22, обходящийся всего... 1,5 л дизтоплива в смешанном ездовом цикле! Это тем паче умопомрачительно, что автомобиль 4-х местный и имеет Сх=0,19 - не так и не достаточно. Правда, он на целый центнер легче F2000 (оснащенная масса всего 397 кг). Приводит его в движение двухцилиндровый дизель мощностью всего 15 кВт, что, все же, позволяет разгоняться до "сотки" за 18 с и развивать наивысшую скорость 140 км/ч. Движок размещен точно посредине меж спинками сидений. Да-да, сидения стоят... спинками друг к другу. Нечто схожее, кстати, уже было претворено в жизнь на нескольких тыщах "цюндаппов-янус", выпущенных в Германии в пятидесятые годы. Приблизительно как у "Цюндаппа" решена и неувязка посадки-высадки: L22 с этой точки зрения можно именовать "двухсторонним хэтчбеком", войти в который можно... через дверь "багажника" и симметричную ей дверь "капота".
Нельзя ли, но, сберечь последние пол-литра на пути к однолитровому автомобилю? Фердинанд Пиех, глава "Фольксвагена", как раз и поставил впереди себя такую цель, желая настолько впечатляющим достижением окончить свое пребывание на этом посту. Приобретенные на "Лупо" выработки позволяют уже сейчас выстроить "литровый", но, правда, двухместный экипаж. Его формы, кстати, кое-чем напоминают кабиненроллеры "Мессершмитт", ну и сборка такая же - тандемная. При массе в полтонны обещан совершенно уж умопомрачительный Сх=0,1!
Как скоро подобные машины побегут по европейским дорогам, находится в зависимости от того, получится ли удержать ценовую планку товаров больших технологий на уровне около 10 000 баксов. По оценкам рекламщиков, конкретно такую сумму готов будет выложить массовый потребитель. При сегодняшнем же развитии техники литровый "Фольксваген" стоил бы в четыре раза дороже, так что, пожалуй, только сам Пиех отважился бы его приобрести... на память.
КУРОЧКА ПО ЗЕРНЫШКУ КЛЮЕТ
Вышеперечисленные методы заслуги экономичности по кармашку далековато не каждой автомобилестроительной фирме: разработки и новые технологии очень дороги. Но "по зернышку" можно набрать несколько стаканов бензина и без особенных издержек. К примеру, один из кёльнских инженеров предложил нехитрое устройство, автоматом гасящее ближний свет на остановках. Меж иным, вышла даже очень хорошая экономия, а когда он прикинул эффект для всего германского автопарка, дух захватило! Напомним и о системе "стоп энд гоу", выключающей движок в пробках и перед светофорами, и электроусилитель управляющего управления, не потребляющий энергию при прямолинейном движении, и узкопрофильные "экономные" шины, и успешно подобранный ряд передаточных чисел многоступенчатых коробок...
За последние полста лет потребление горючего автомобилями снизилось приблизительно в два раза и продолжает сокращаться с каждым новым поколением. Нынешние машины могут повытрепываться хорошими на фоне предшественников плодами (см. таблицу). Но завтра... Завтра, может быть, и они покажутся страшенно прожорливыми!
Этот умопомрачительный агрегат не что другое, как ДВС с прозрачными поршнями.
Так пылает горючее: а - в обыкновенном моторе (видны высокотемпературные желто-зеленые зоны);
б - в экспериментальном (смесь умеренно заполнила объем).
3-ий из концептов "Додж": гибрид из дизеля и электромотора обеспечивает "священные три литра".
"Лоремо-L22"
обещает нам расход не выше
полутора л. на четырех.
Неуже-
ли будущее
за "литровым"
двухместным "Фольк-
свагеном"?