СЛОВО ИМЕЮТ Модификации
СЛОВО ИМЕЮТ Модификации
ТЕХНИКА
Тенденции
СЛОВО ИМЕЮТ Модификации
Миша ГЗОВСКИЙ
Каждогодная церемония вручения "Оскара" - постоянный повод для журналистов посплетничать о жизни киношной богемы, обсудить самые эффектные наряды и самые дорогие бриллианты. Но в этом году пресса не по привычке много внимания уделила автомобилям, в каких звезды съезжались на праздничек. Виданное ли дело: бомонд сменил роскошные лимузины на "модификации" с 2-мя движками - внутреннего сгорания и электронным. Мода? Демонстрация против "нефтяной" войны в Ираке? Не только лишь...
ЛЮБОВЬ К ЭЛЕКТРИЧЕСТВУ
Кандидатуру ДВС инженеры отыскивают практически со времени рождения автомобиля. Еще в 1900 году на Глобальной выставке в Париже проявили любознательный макет работы известного конструктора Фердинанда Порше - "Лонер-Порше" с 4-мя электромоторами в ступицах колес. Мощность каждого составляла около 5 л. с., а питали их батареи емкостью 300 А.ч общей массой 410 кг. Эталон достигал 50 км/ч и проходил на одной зарядке полсотни км!
Как досадно бы это не звучало, машина вышла тяжеленной, дорогой и очень сложной в производстве. Все же нечто схожее пробовали сделать в протяжении всего ХХ века. Но по-настоящему масштабные программки разработки других движков, поддержанные большими производителями автомобилей, появились исключительно в 80-е годы прошедшего века, и только к концу 90-х потребители смогли оценить реальные - серийные плоды.
Так, модель EV-1 от "Дженерал моторс" стала одной из первых попыток развернуть массовый выпуск электромобилей. Но невзирая на отказ от дорогих серебряно-цинковых и никель-кадмиевых батарей в пользу дешевеньких свинцово-кислотных, машина стоила более 30 тыс. долл.
За эти Энциклопедия грузовых автомобилей обладатель получал двухместный автомобиль с не очень огромным багажником (275 л), "съеденным" 20 шестью 12-вольтовыми аккумами общим весом 533 кг: это третья часть (!) полной массы машины. Батареи питали трехфазный электромотор переменного тока мощностью 102 кВт, которого хватало для заслуги скорости 129 км/ч. Припас хода EV-1 составлял 150 км, зарядка "электроприбора" занимала зависимо от типа зарядного устройства от 3 до 12 часов.
Не очень заманчивые свойства отпугнули будущих покупателей: не посодействовали ни льготные условия кредитования, ни передовой стиль экологически незапятнанного EV-1. Не удалось ввести "электрички" в массы и другим производителям. "Хонда-EV Плюс" и "Ниссан-Алтима EV", "Форд-Рейнджер EV" остались в разряде опытнейших либо, как "Peugeot 106 Электрик", мелкосерийных. Камнем преткновения стало отсутствие дешевых, но энергоемких и легких аккумов.
ОДИН В ПОЛЕ НЕ Вояка
Опять вспомним Порше. Еще сначала ХХ века, лицезрев достоинства гибридной схемы и распробовав "скрестить" электронные мотор-колеса с двигателем внутреннего сгорания, он, на самом деле, стал родоначальником гибридов. Сейчас этот тип машин еще успешней, ежели электромобили, пробивает дорогу в жизнь. Два мотора - посильнее 1-го. К тому же бензиновый либо дизельный мотор может заряжать батареи на ходу, увеличивая пробег без дозаправки либо подзарядки.
Используют две главные схемы гибридных силовых установок - поочередную и параллельную (см. рис.). В первой бензиновый двигатель приводит генератор, а колеса крутят тяговые электромоторы. В "параллельных" гибридах для привода колес служат как электромотор, так и ДВС. Эта схема пока доминирует, хотя, в отличие от поочередной, обременена классической коробкой. Но в любом случае ДВС гибрида работает в более рациональном режиме, а при торможении энергия не пропадает невозвратно.
Используя параллельную схему, "Тойота" еще в 1997 году выстроила модель "Приус" - 1-ый вправду массовый гибрид, входящий в тройку самых эконом в мире машин (ЗР, 2001, № 11). Под капотом "Приуса" 1,5-литровый 72-сильный двигатель внутреннего сгорания с высочайшей степенью сжатия. Работает он в щадящем режиме - максимум 4500 об/мин. Никель-металл-гидридная батарея притаилась за задним сидением и питает 33-киловаттный электромотор.
В режимах быстрого разгона движки работают сразу, при размеренной езде бензиновый мотор совладевает в одиночку, а троганье с места и разгон до 16 км/ч отданы на откуп электромотору. "Приус" развивает полностью приличные 150 км/ч, выбрасывает в атмосферу на 80% меньше вредных веществ, чем бензиновый собрат, расходует в среднем чуток больше 4,5 л бензина на 100 км. И при всем этом стоит около 20 тыщ баксов.
Но "Тойота" недолго почивала на лаврах в одиночестве. Ответный ход сделала "Хонда", воплотив свое видение гибридной технологии в модели "Инсайт". В отличие от 5-местного "Приуса", "Хонда" вмещает всего двоих, зато обладает более Подвескаивным нравом. При расходе горючего 3,4 л она способна преодолеть предел 100 км/ч наименее чем за 12 с, а "максималка" - 180 км/ч! Все это - с трехцилиндровым бензиновым мотором - 999 см3! Естественно, свою роль сыграли и отменная аэродинамика (Сх=0,25), и дюралевый кузов массой 162 кг. Но силовая установка достойна отдельного разговора. В пику "Приусу" она построена по поочередной схеме, при этом очень роскошно. Заместо обычного маховика на коленчатом валу установлен электромотор мощностью 10 кВт, в определенных режимах выполняющий роль генератора.
При размеренной езде "Инсайт" обходится бензиновым мотором, а электродвигатель работает как генератор во время торможения, заряжая "обойму" никель-металл-гидридных аккумов. Стоит "утопить" педаль, как электромотор выйдет из режима зарядки и дополнит 68 бензиновых "лошадей" восьмью электронными. На светофорах движок "Хонды", как и "Тойоты", выключается для экономии горючего.
"Приус" и "Инсайт" уже распроданы многомилионными тиражами, пару таких завезли и в Москву. В прошедшем году исключительно в США спрос на "Приус" вырос на третья часть, а объем продаж достигнул практически 20 тыщ штук.
Но конструкторы не стоят на месте: в продаже появилась гибридная " Хонда Сивик" с 10-киловаттным электромотором и двигателем внутреннего сгорания (1,3 л, 62,5 кВт/85 л. с.), снаряженным системой зажигания с двойным поочередным искрообразованием. Расход горючего в среднем всего 5 л/100 км. Кстати, "Сивик Гибрид отличается от обыденного только шильдиком на корме и задним сидением, которое нереально сложить.
" Тойота Приус" второго поколения - последующий шаг на пути гибридизации. Новинка экологически чище и экономичнее предшественницы. Силовая установка "Гибрид Синержи Драйв" располагает уже 50-киловаттным электромотором, работающим при напряжении 500 В. Повышение мощности, естественно, повысило динамические свойства. Не сложно: электромотор развивает 400 Н.м вращающего момента в спектре от 0 до 1200 об/мин, а ДВС прибавил в мощности по сопоставлению с предшественником 6 кВт/8 л. с. "Мы почти все сообразили о "Приусе" с момента его дебюта в США 2,5 года вспять, - убеждает Дон Эсмонд, вице-президент "Тойота мотор". - Более просторный, мощнейший, наилучший в классе по экономичности и динамике "Приус" выведет бензоэлектрическую технологию в фавориты".
Что ж, похоже Эсмонд не хитрит: гибридные машины вправду стали еще доступнее и практичнее, чем каких-нибудь 5 годов назад. Новые технологии позволили, а именно, гарантировать средний срок службы батарей в 150 000 км. Важно, что гибридные машины компании выпускают уже не в убыток, они стали выгодны.
Производителей и потребителей стимулируют "кнутом и пряником", заинтересовывая первых в разработке гибридов, а вторых - в приобретении. К примеру, покупателям гибридных автомобилей в США при подаче налоговых деклараций за 2003 год предоставят льготы в размере 2000 баксов.
ГЕРОИ ЗАВТРАШНИХ ДНЕЙ
По самым оптимистичным прогнозам, уже к 2012 году закончат выпускать "тойоты" с классическими бензиновыми и дизельными моторами. Похожие планы вынашивают "Хонда", "Форд", "Дженерал моторс" и "Даймлер-Крайслер"... В техническом плане особенных препядствий для этого не существует. Способности комбинированных силовых установок, в отличие от обычных ДВС, значительны и раскрыты далековато не стопроцентно. А вот будущее "незапятнанных" электромобилей, по воззрению большинства ученых, очень не радужное.
Усредненный КПД обычного автомобиля - 18%, а электронного - 46%. Казалось бы, выгода явна! Но все куда труднее. Около 83% нефти в процессе перегонки преобразуется в бензин и попадает в баки наших автомобилей, тогда как 25% энергии, затраченной на выработку электричества, доходит до розеток. В конечном итоге эффективность от массового перехода к электромобилям не превосходит 10-20%, что не так и много.
Решение одних заморочек порождает новые. К примеру, рост употребления электроэнергии значит строительство новых электрических станций. При этом в США, к примеру, половину электроэнергии вырабатывают, сжигая уголь. Нарастить объем в два раза - означает пропорционально прирастить выброс окислов серы, наночастиц сажи и углекислого газа. Закон сохранения энергии никто не отменял, а поэтому резвый рост числа гибридов поставит новые вопросы. Ведь на этих машинах тоже стоят батареи.
Неуж-то тупик? Будем оптимистами: перед населением земли часто уже вставали, казалось бы, неразрешимые задачки. Но, обычно, их удавалось решить либо, по последней мере, отложить до рождения более находчивых потомков...
Всераспространенные схемы гибридных силовых установок:
I. Параллельная (" Тойота Приус"):
1 - ДВС; 2 - планетарная передача;
3 - генератор; 4 - батареи;
5 - инвертор; 6 - электромотор.
II. Поочередная (" Хонда Инсайт"): 1 - ДВС; 2 - электромотор-
генератор; 3 - блок управления;
4 - батареи; 5 - коробка.
" Тойота Приус" 2004 модельного года (слева вверху) приметно просторнее предшественницы.
Моторный отдел "Приуса": эмблема "Тойоты" красуется на инверторе, модифицирующем неизменный ток в переменный.
"Хонда" гарантирует работоспособность батарей на весь десятилетний срок службы "Инсайта".
Агрегат "Сивик Гибрид".
ТЕХНИКА
Тенденции
СЛОВО ИМЕЮТ Модификации
Миша ГЗОВСКИЙ
Каждогодная церемония вручения "Оскара" - постоянный повод для журналистов посплетничать о жизни киношной богемы, обсудить самые эффектные наряды и самые дорогие бриллианты. Но в этом году пресса не по привычке много внимания уделила автомобилям, в каких звезды съезжались на праздничек. Виданное ли дело: бомонд сменил роскошные лимузины на "модификации" с 2-мя движками - внутреннего сгорания и электронным. Мода? Демонстрация против "нефтяной" войны в Ираке? Не только лишь...
ЛЮБОВЬ К ЭЛЕКТРИЧЕСТВУ
Кандидатуру ДВС инженеры отыскивают практически со времени рождения автомобиля. Еще в 1900 году на Глобальной выставке в Париже проявили любознательный макет работы известного конструктора Фердинанда Порше - "Лонер-Порше" с 4-мя электромоторами в ступицах колес. Мощность каждого составляла около 5 л. с., а питали их батареи емкостью 300 А.ч общей массой 410 кг. Эталон достигал 50 км/ч и проходил на одной зарядке полсотни км!
Как досадно бы это не звучало, машина вышла тяжеленной, дорогой и очень сложной в производстве. Все же нечто схожее пробовали сделать в протяжении всего ХХ века. Но по-настоящему масштабные программки разработки других движков, поддержанные большими производителями автомобилей, появились исключительно в 80-е годы прошедшего века, и только к концу 90-х потребители смогли оценить реальные - серийные плоды.
Так, модель EV-1 от "Дженерал моторс" стала одной из первых попыток развернуть массовый выпуск электромобилей. Но невзирая на отказ от дорогих серебряно-цинковых и никель-кадмиевых батарей в пользу дешевеньких свинцово-кислотных, машина стоила более 30 тыс. долл.
За эти Энциклопедия грузовых автомобилей обладатель получал двухместный автомобиль с не очень огромным багажником (275 л), "съеденным" 20 шестью 12-вольтовыми аккумами общим весом 533 кг: это третья часть (!) полной массы машины. Батареи питали трехфазный электромотор переменного тока мощностью 102 кВт, которого хватало для заслуги скорости 129 км/ч. Припас хода EV-1 составлял 150 км, зарядка "электроприбора" занимала зависимо от типа зарядного устройства от 3 до 12 часов.
Не очень заманчивые свойства отпугнули будущих покупателей: не посодействовали ни льготные условия кредитования, ни передовой стиль экологически незапятнанного EV-1. Не удалось ввести "электрички" в массы и другим производителям. "Хонда-EV Плюс" и "Ниссан-Алтима EV", "Форд-Рейнджер EV" остались в разряде опытнейших либо, как "Peugeot 106 Электрик", мелкосерийных. Камнем преткновения стало отсутствие дешевых, но энергоемких и легких аккумов.
ОДИН В ПОЛЕ НЕ Вояка
Опять вспомним Порше. Еще сначала ХХ века, лицезрев достоинства гибридной схемы и распробовав "скрестить" электронные мотор-колеса с двигателем внутреннего сгорания, он, на самом деле, стал родоначальником гибридов. Сейчас этот тип машин еще успешней, ежели электромобили, пробивает дорогу в жизнь. Два мотора - посильнее 1-го. К тому же бензиновый либо дизельный мотор может заряжать батареи на ходу, увеличивая пробег без дозаправки либо подзарядки.
Используют две главные схемы гибридных силовых установок - поочередную и параллельную (см. рис.). В первой бензиновый двигатель приводит генератор, а колеса крутят тяговые электромоторы. В "параллельных" гибридах для привода колес служат как электромотор, так и ДВС. Эта схема пока доминирует, хотя, в отличие от поочередной, обременена классической коробкой. Но в любом случае ДВС гибрида работает в более рациональном режиме, а при торможении энергия не пропадает невозвратно.
Используя параллельную схему, "Тойота" еще в 1997 году выстроила модель "Приус" - 1-ый вправду массовый гибрид, входящий в тройку самых эконом в мире машин (ЗР, 2001, № 11). Под капотом "Приуса" 1,5-литровый 72-сильный двигатель внутреннего сгорания с высочайшей степенью сжатия. Работает он в щадящем режиме - максимум 4500 об/мин. Никель-металл-гидридная батарея притаилась за задним сидением и питает 33-киловаттный электромотор.
В режимах быстрого разгона движки работают сразу, при размеренной езде бензиновый мотор совладевает в одиночку, а троганье с места и разгон до 16 км/ч отданы на откуп электромотору. "Приус" развивает полностью приличные 150 км/ч, выбрасывает в атмосферу на 80% меньше вредных веществ, чем бензиновый собрат, расходует в среднем чуток больше 4,5 л бензина на 100 км. И при всем этом стоит около 20 тыщ баксов.
Но "Тойота" недолго почивала на лаврах в одиночестве. Ответный ход сделала "Хонда", воплотив свое видение гибридной технологии в модели "Инсайт". В отличие от 5-местного "Приуса", "Хонда" вмещает всего двоих, зато обладает более Подвескаивным нравом. При расходе горючего 3,4 л она способна преодолеть предел 100 км/ч наименее чем за 12 с, а "максималка" - 180 км/ч! Все это - с трехцилиндровым бензиновым мотором - 999 см3! Естественно, свою роль сыграли и отменная аэродинамика (Сх=0,25), и дюралевый кузов массой 162 кг. Но силовая установка достойна отдельного разговора. В пику "Приусу" она построена по поочередной схеме, при этом очень роскошно. Заместо обычного маховика на коленчатом валу установлен электромотор мощностью 10 кВт, в определенных режимах выполняющий роль генератора.
При размеренной езде "Инсайт" обходится бензиновым мотором, а электродвигатель работает как генератор во время торможения, заряжая "обойму" никель-металл-гидридных аккумов. Стоит "утопить" педаль, как электромотор выйдет из режима зарядки и дополнит 68 бензиновых "лошадей" восьмью электронными. На светофорах движок "Хонды", как и "Тойоты", выключается для экономии горючего.
"Приус" и "Инсайт" уже распроданы многомилионными тиражами, пару таких завезли и в Москву. В прошедшем году исключительно в США спрос на "Приус" вырос на третья часть, а объем продаж достигнул практически 20 тыщ штук.
Но конструкторы не стоят на месте: в продаже появилась гибридная " Хонда Сивик" с 10-киловаттным электромотором и двигателем внутреннего сгорания (1,3 л, 62,5 кВт/85 л. с.), снаряженным системой зажигания с двойным поочередным искрообразованием. Расход горючего в среднем всего 5 л/100 км. Кстати, "Сивик Гибрид отличается от обыденного только шильдиком на корме и задним сидением, которое нереально сложить.
" Тойота Приус" второго поколения - последующий шаг на пути гибридизации. Новинка экологически чище и экономичнее предшественницы. Силовая установка "Гибрид Синержи Драйв" располагает уже 50-киловаттным электромотором, работающим при напряжении 500 В. Повышение мощности, естественно, повысило динамические свойства. Не сложно: электромотор развивает 400 Н.м вращающего момента в спектре от 0 до 1200 об/мин, а ДВС прибавил в мощности по сопоставлению с предшественником 6 кВт/8 л. с. "Мы почти все сообразили о "Приусе" с момента его дебюта в США 2,5 года вспять, - убеждает Дон Эсмонд, вице-президент "Тойота мотор". - Более просторный, мощнейший, наилучший в классе по экономичности и динамике "Приус" выведет бензоэлектрическую технологию в фавориты".
Что ж, похоже Эсмонд не хитрит: гибридные машины вправду стали еще доступнее и практичнее, чем каких-нибудь 5 годов назад. Новые технологии позволили, а именно, гарантировать средний срок службы батарей в 150 000 км. Важно, что гибридные машины компании выпускают уже не в убыток, они стали выгодны.
Производителей и потребителей стимулируют "кнутом и пряником", заинтересовывая первых в разработке гибридов, а вторых - в приобретении. К примеру, покупателям гибридных автомобилей в США при подаче налоговых деклараций за 2003 год предоставят льготы в размере 2000 баксов.
ГЕРОИ ЗАВТРАШНИХ ДНЕЙ
По самым оптимистичным прогнозам, уже к 2012 году закончат выпускать "тойоты" с классическими бензиновыми и дизельными моторами. Похожие планы вынашивают "Хонда", "Форд", "Дженерал моторс" и "Даймлер-Крайслер"... В техническом плане особенных препядствий для этого не существует. Способности комбинированных силовых установок, в отличие от обычных ДВС, значительны и раскрыты далековато не стопроцентно. А вот будущее "незапятнанных" электромобилей, по воззрению большинства ученых, очень не радужное.
Усредненный КПД обычного автомобиля - 18%, а электронного - 46%. Казалось бы, выгода явна! Но все куда труднее. Около 83% нефти в процессе перегонки преобразуется в бензин и попадает в баки наших автомобилей, тогда как 25% энергии, затраченной на выработку электричества, доходит до розеток. В конечном итоге эффективность от массового перехода к электромобилям не превосходит 10-20%, что не так и много.
Решение одних заморочек порождает новые. К примеру, рост употребления электроэнергии значит строительство новых электрических станций. При этом в США, к примеру, половину электроэнергии вырабатывают, сжигая уголь. Нарастить объем в два раза - означает пропорционально прирастить выброс окислов серы, наночастиц сажи и углекислого газа. Закон сохранения энергии никто не отменял, а поэтому резвый рост числа гибридов поставит новые вопросы. Ведь на этих машинах тоже стоят батареи.
Неуж-то тупик? Будем оптимистами: перед населением земли часто уже вставали, казалось бы, неразрешимые задачки. Но, обычно, их удавалось решить либо, по последней мере, отложить до рождения более находчивых потомков...
Всераспространенные схемы гибридных силовых установок:
I. Параллельная (" Тойота Приус"):
1 - ДВС; 2 - планетарная передача;
3 - генератор; 4 - батареи;
5 - инвертор; 6 - электромотор.
II. Поочередная (" Хонда Инсайт"): 1 - ДВС; 2 - электромотор-
генератор; 3 - блок управления;
4 - батареи; 5 - коробка.
" Тойота Приус" 2004 модельного года (слева вверху) приметно просторнее предшественницы.
Моторный отдел "Приуса": эмблема "Тойоты" красуется на инверторе, модифицирующем неизменный ток в переменный.
"Хонда" гарантирует работоспособность батарей на весь десятилетний срок службы "Инсайта".
Агрегат "Сивик Гибрид".