ТЕХНИКАНОВИНКИ, ИССЛЕДОВАНИЯ, ИЗОБРЕТЕНИЯГибридный «Гидрид»В попытках еще и еще снизить расход топлива разработчики обращаются к неожиданным, порой весьма экзотическим решениям. Но вчерашняя экзотика сегодня становится повседневностью – как, например, гибридные силовые агрегаты. При всем разнообразии конструкций, однако, у всех есть нечто общее: кроме ДВС, автомобиль снабжают электроприводом, способным не только добавлять свою мощность при разгоне, но и рекуперировать энергию торможения, закачивая ее в аккумулятор. Совместная разработка ученых технического университета в Аахене и инженеров фирмы «Иннас» может перевернуть наши представления о конструкции привода легкового (подчеркиваем: легкового!) автомобиля. Вместо электродвигателя они применили гидромоторы в колесах, вместо проводов – трубопроводы, вместо электрического – гидропневматический аккумулятор. Отсюда и непривычное название «Гидрид» (не путать с химическим термином!). Как утверждают авторы разработки, гидрообъемная трансмиссия легче, дешевле в производстве и, главное, в эксплуатации. Экономия топлива достигает 50%, а энергию торможения удается запасти в баллоне объемом всего 20 л (это меньше и намного легче соответствующей по энергоемкости батареи). А по способности накапливать и отдавать мощность гидропневматическому аккумулятору нет равных. Баллон массой всего 1 кг готов принять и отдать до 20 кВт! За счет чего же достигнута столь впечатляющая даже по сравнению с обычными гибридами экономия? Дело в том, что при обычном ездовом цикле ДВС отдает полную мощность лишь в короткие промежутки времени, а чаще всего от него требуется лишь 20–40 кВт. Именно в таких режимах КПД двигателя весьма низкий. В «Гидриде» мотор не связан непосредственно с колесами: они питаются исключительно от гидроаккумуляторов, а те, в свою очередь, заряжаются гидронасосом. При этом ДВС включается, лишь когда необходимо поддать давления, и работает в эффективном реГлавное в «Гидриде» – гидронасос и гидромоторы новой конструкции.Схема последовательного гибридно«гидридного» привода.Потоки энергии в обычном автомобиле ив «Гидриде». Благодаря оптимальному режиму работы, двигателю «Гидрида» нужно вдвое меньше топлива, чтобы колесам достались те же 2,7 МДж энергии.жиме максимального крутящего момента. Разумеется, колесные гидромоторы при торможении сами подзаряжают гидроаккумулятор. В «Гидриде» нет коробки передач: ее роль выполняет гидротрансформатор нового типа. Имто и управляет водитель с помощью педали газа. Гидронасос и гидромоторы также построены на новом многопоршневом (24 поршня) принципе Floating Cup и при давлении 500 бар и рабочем объеме всего 56 см³ развивают крутящий момент до 446 Н·м (на каждом колесе!). В итоге разгон до сотни за 9си преодоление подъема в 44% становятся детской игрой для «Гидрида».150 За рулем 07/2009 МАТЕРИА ЛЫ РУБРИКИ ПОДГОТОВИЛ Алексей Воробьев-ОбуховКлапаны играют солоОбычно все впускные клапаны работают дружной командой, одновременно поднимаясь и опускаясь по велению кулачкового вала. И даже если автомобиль оборудован системой управления фазами, все равно она воздействует на все клапаны одинаково. В качестве дальнейшего шага ФИАТ представил систему «Мультиэйр», в которой подъем каждого клапана компьютер рассчитывает индивидуально и реализует с помощью оригинальной электрогидравлической системы. В ней кулачок давит не на шток клапана, а на плунжер в неподвижной камере. Масло передает это давление через короткую трубку на вторую камеру, поршень которой уже непосредственно опирается на шток клапана. Но есть в этой системе и свой электромеханический клапан, управляемый соленоидом. Если в его обмотке нет тока, то кулачковый вал и впускной клапан разобщены. А вот если подать на соленоид напряжение, то масло будет работать как твердое тело и передавать на клапан давление кулачка.Хорошо видны оба гидравлических цилиндрика и управляющий соленоид.Так выглядит новая система в металле.В этом режиме (при полной мощности) работа двигателя ничем не отличается от обычной. При частичной нагрузке соленоид обесточивают раньше и соответственно впускной клапан закрывается под действием возвратной пружины. Не вдаваясь в детали, отметим: система «Мультиэйр» дает возможность управлять впускными клапанами индивидуально и изменять как момент их открытия-закрытия, так и высоту подъема. При этом потребляемая соленоидами мощность невелика, ведь они лишь перекрывают масляную магистраль, а не создают давление. Максимальная мощность мотора с устройством «Мультиэйр» выросла на 10%, крутящий момент на низких оборотах увеличился на 15% благодаря лучшему наполнению цилиндров. Расход топлива, напротив, уменьшился на 10%. И, наконец, выбросы окислов азота и углерода при прогреве двигателя снизились соответственно на 60 и 40%. Серийную премьеру «Мультиэйр» справит в бензиновых двигателях объемом 1,4 л, установленных под капотом «Альфы-МиТо». Но в перспективе ее будут ставить и на дизельные двигатели.Электронаддув против дымаКто не чертыхался, попав в облако черного дыма, выбрасываемого иным дизельным грузовиком при троганье или переключении передач? Между тем, победить дым можно, если с самого начала разгона наддуть цилиндры мотора дополнительным воздухом. Вот только штатная турбина работает не от нуля, а начиная с определенной скорости вращения коленвала двигателя. Фирма «Контрол пауэр текнолоджиз» предложила свой выход из положения: дооборудование дизеля недорогим электрокомпрессором, которому глубоко безразличны обороты коленчатого вала и интенсивность выхлопа. Встроенный под капот, он становится важнейшей составной частью VTES (Variable Torque Enchancement System) – гибкой системы увеличения крутящего момента. Причем необходимая электроника интегрирована в сам электрокомпрессор. А теперь несколько цифр. Насосное колесо компрессора раскручивается до 70 000 об/мин всего за 0,35 с, а эффективный наддув начинается и того раньше – уже через четверть секунды. Да, а что же с дымом? Выброс частиц при наборе оборотов уменьшился на 89%. Не знаем, как для носа, а для глаза это выражается в уменьшении коэффициента светопоглощения выхлопным облаком с 8,3 до 1,4%.Новый электрокомпрессор достаточно компактен, чтобы уместиться в современном плотно упакованном моторном отсеке. За рулем 07/2009 151 ТЕХНИКА | НОВИНКИ, ИССЛЕДОВАНИЯ, ИЗОБРЕТЕНИЯСветит куда надоАдаптивные системы головного света уже не новинка. Например, устройство «Смартбим» американской фирмы «Джентекс» облегчает ночную жизнь более чем миллиону водителей – правда, относительно дорогих автомобилей. Тем временем разработчики фирмы готовы предложить систему, которая не просто переходит с дальнего света на ближний, как только управляющая видеокамера заметит в пределах досягаемости светового пучка встречные или попутные автомобили, но и плавно изменяет сам этот пучок! В итоге дальний свет можно вовсе не отключать: фары будут «затенять» именно ту зону, где находится летящее навстречу авто или где луч мог бы упереться в зеркало заднего вида попутной машины. Сегодня самое сложное в решении этой задачи не создание управляющего светом алгоритма, а именно фары. Из обычного источника свеЭто кажется чудом, но появление фар, способных нарисовать на дороге нужную световую картину, уже не за горами!та они превратятся в подобие видеопроектора, направляющего свет лишь на нужные участки дороги. При всем этом и видеокамера, и управляющий светом контроллер будут смонтированы в салонном зеркале заднего вида, а не на ветровом стекле, что позволит не только унифицировать «Смартбим» для разных авто, но и избавит от необходимости менять дорогую систему в случае повреждения стекла. На «Джентексе» утверждают, что ждать появления новинки осталось не так долго. Пока же в 85% авто стоят обычные галогеновые фары…Раскрутить дизельСистемы «стоп-старт» набирают очки у западных автолюбителей, поскольку позволяют реально экономить на топливе, выключая двигатель на остановках перед светофорами. Беда в том, что сами они, выполненные на основе интегрированного с маховиком электродвигателя, достаточно дороги, а те, что используют стартер-генератор с ременным приводом, не могут эффективно раскрутить коленвал более или менее приличного дизеля. Проблему удалось решить фирме СРТ: она предложила подобный стартер-генератор B-ISG, пригодный для моментального пуска бензиновых моторов рабочим объемом до 3,0 л, а дизелей – до 2,5 л. При питании от обычной 12-вольтовой бортсети он способен раскрутить маховик до 750 об/мин за 0,4 с, причем без дорогих буферных суперконденсаторов. Для практической демонстрации новинку установили в «Вольво-S40» с 2-литровым дизельСравните динамику раскрутки дизельного 2-литрового двигателя при пуске от обычного стартера и от нового B-ISG с ременным приводом.Стартергенератор B-ISG компактен, но требует подключения к системе охлаждения. «Вольво» с новой системой не подкачал.ным мотором и предложили журналистам опробовать систему в ходе городского тест-драйва. При работе от аккумуляторной батареи емкостью 68 A·ч B-ISG развивал мощность 2,4 кВт и крутящий момент 72 Н·м. В режиме генератора уже с малых оборотов он отдавал 2,0 кВт при максимальной мощности 3,0 кВт. Ну а ток, потребляемый при пуске, составил скромные 220 А – куда меньше, чем со стандартным стартером.152 За рулем 07/2009