Автомобили будущего сегодня, часть 9: легкие гибридные автомобили
статья выходного дня
В предыдущей части статьи - Автомобили будущего сегодня: моноколесо мы знакомились с самым маленьким транспортным средством, а теперь вернемся к традиционным автомобилям, в которые можно сесть. У этого вида транспорта, как мы уже знаем, есть проблема - он кушает слишком много топлива. Среднестатистическую сотню лошадок под капотом надо кормить высококачественным углеводородным кормом - и с недавнего времени экологи стали требовать посадить лошадей на диету.
Расход топлива, моторесурс и экологические нормы
В ответ на ужесточение экологических норм автопроизводители научились... жульничать. Как показали данные независимых исследований, реальный расход топлива занижается ими на 33-45%. Все дело в том, что технологии ДВС уже подошли к своему пределу. Дальнейшая экономия выжимается за счет работы в форсированных режимах в гибридных авто, что приводит к драматическому снижению моторесурса. Новая европейская автотехника на даунсайзинговых моторах фактически приблизилась к ресурсным показателям советского автопрома. С тем уточнением, что для современных моторов и даже на гибридах возможность капремонта не предусмотрена - их списывают в утиль вместе с автомобилем. Стоит ли говорить о том, какие дополнительные доходы это дает автопроизводителям и как возрастает давление на природу в связи с необходимостью выпускать новые автомобили-гибриды на замену выбывшим из строя? Но даже ценой сокращения моторесурса не удается по-честному вписаться в нормы расхода топлива.
17. Принцип Zero Emission (Z.E.)
Ранее мы обсуждали две реальные альтернативы махинациям с ДВС - электромобили на Li-ion аккумуляторах и соперничающие с ними водородные автомобили на топливных элементах. Это техника класса Zero Emisson (Z.E.), которая способна полностью решить проблему выброса CO2. Но электромобили, при всех их достоинствах, экологичны только при условии выработки электроэнергии на атомных, гидро, ветряных и солнечных электростанциях. А при использовании обычных тепловых электростанций интегральные выбросы CO2, наоборот, увеличиваются - слишком много энергии тратится в цикле заряда-разряда аккумуляторов и растет ее расход из-за необходимость возить с собой на авто тяжелую аккумуляторную батарею. ДВС этом случае выглядит предпочтительнее. Водородная технология в полтора раза энергоэффективнее аккумуляторной, но пока еще слишком дорога и требует развития сети водородных заправочных станций.
18. Легкие гибридные автомобили со вспомогательной электротягой (mild hybrid)
Практичный путь снижения выбросов связан с внедрением гибридных технологий. Гибридный автомобиль, который едет на ДВС либо электротяге экономит массу топлива в городских пробках - поскольку при движении на малой скорости бензиновый мотор отключается. Электротяга обеспечивает отменную разгонную динамику, поэтому появляется возможность обойтись легкими моторами без необходимость крутить их в форсированных режимах. Неудивительно, что ряд автопроизводителей делает ставку на машины класса mild hybrid (легкий гибридный автомобиль) со вспомогательной электротягой, где электромотор в паре с аккумулятором небольшой емкости применяется для помощи основному бензиновому мотору. Подзарядка аккумулятора у такого гибридного авто выполняется во время работы ДВС, а также при торможении электромотором, что дает дополнительную экономию.
Серийные гибриды, сборка которых локализована в России
К примеру, Nissan выпускает на заводе в Санкт-Петербурге два кроссовера с опциональными гибридными силовыми установками - пятиместный Nissan Murano и семиместный Nissan Pathfinder. Это первые серийные гибриды, сборка которых локализована в России. Инженеры Nissan встроили электрический мотор-генератор в вариатор и вписали в шасси легкую Li-ion аккумуляторную батарею. Здесь ключевое слово - легкая, т.е. практически не увеличивающая вес автомобиля. Это важно, потому что тяжелая машина требует больше топлива. А правильный гибридный автомобиль должен сберегать топливо во всех режимах, включая равномерную езду по трассе, где экономия достигается за счет применения энергоэффективного цикла Аткинсона и автоматического отключения ДВС при движении накатом. Но любимая стихия гибридной техники - это городская езда, где электромотор берет на себя основную часть работы.
Экологический и экономический эффект от внедрения легких гибридных автомобилей
Надо признать, что экономия бензина при гибридной езде получается небольшая - по разным оценкам от 10 до 25%. Это не удивительно, потому что единственным источником энергии в ниссановских гибридных автомобилях продолжает оставаться сжигание топлива в ДВС. Но важно то, что в отличие от "голого" ДВС гибридная силовая установка хорошо вписывается в экологические нормы и, как можно ожидать, сбережет ресурс ДВС для более долгой эксплуатации автомобиля.
Продуманные технические решения гибридного Nissan увеличивают себестоимость автомобиля с гибридной бензин-электрической установкой всего на 4%. Казалось бы, такое доступное решение можно применять повсеместно! Но нет - сейчас оно доступно только в больших и дорогих кроссоверах. Это все-таки технология будущего, а не какой нибудь бюджетный ширпотреб... Пока. А мы в ожидании массового пришествия гибридов на автомобильный рынок поговорим о технологии подзарядки (Plug-in), которая еще ближе подводит гибриды к классическим электромобилям. О ней - в следующей части статьи - Автомобили будущего сегодня: гибридные электромобили.
