Электрическое завтра

Конечно, вы знаете, что самый легкий металл не магний, а литий. Настолько легкий, что плавает в керосине. Почему в керосине? Потому, что с водой вступает в химическую реакцию и даже во влажном воздухе быстро окисляется. Так как же «Ниссан» намерен использовать литий?

В Японии нет правила, обязывающего постоянно ездить с ближним светом фар, потому «Ниссан» разработал «Смарт Ауто Хедлайт», учитывающую погоду и видимость только для того, чтобы вовремя включать фары (вверху).

БАТАРЕИ СТРОЯТСЯ

Литий-ионная батарея сегодня найдется у каждого – достаточно открыть крышку мобильного телефона или портативного компьютера. Легкие, мощные, быстро заряжаемые и способные отдавать большой ток, не содержащие токсичных элементов, они заняли доминирующее положение в мобильных устройствах. А в автомобилях по-прежнему трудятся тяжелые свинцово-кислотные. Закономерно – многого от них не требуется, а литий-ионные аккумуляторы куда дороже. Но при все возрастающем количестве гибридных машин и вполне работоспособных прототипов электромобилей обойтись без них вряд ли удастся. Надежды на сторонних производителей мало: они едва поспевают за спросом производителей мобильной электроники. У автомобилей своя специфика: компоновка, безопасность, колебания температуры – легко не отделаться. Поэтому «Ниссан» собирается обеспечивать себя аккумуляторами самостоятельно.

EV-02 – прототип электромобиля на шасси «Ниссан-Кьюб» с литий-ионными аккумуляторами, производство которого начнут в 2010 году. Первые машины распределят для опытной эксплуатации в Японии, США и Португалии.

Большой ящик из алюминиевого сплава скрывает 24 плоских алюминиевых элемента, в каждом из которых четыре пластины. Готовая батарея весит примерно 100 кг и выдает напряжение 96 В. Под полом экспериментального EV-02, построенного на базе «Ниссана-Кьюб», три таких ящика – 300 кг батарей! Хоть литий и самый легкий металл, но низкое расположение центра тяжести гарантировано. Кстати, аналогичная по характеристикам свинцово-кислотная батарея весила бы в 10(!) раз больше.

А как с точки зрения водителя? Восьмидесятикиловаттный асинхронный электродвигатель можно смело приравнять к ДВС вдвое большей мощности – динамика разгона скромного автомобильчика до 60 км/ч не уступает «Скайлайну»! Запас хода 160 км достаточен для большинства городских поездок. Время полной зарядки батарей – 8–10 часов.

В СУТКАХ 24 МОТОРА

«Ниссан GT-R» – суперкар, легко разменивающий первую сотню менее чем за 4 с и преодолевший Северную петлю Нюрбургринга быстрее чем за 7 минут 30 секунд (ЗР, 2008, № 7). Двигатель – концентрат технологий, которыми владеет японская компания. Предшественник этого мотора, рядная «шестерка» R32, выдерживала столь изощренное издевательство любителей тюнинга, как ни один двигатель в этом классе. Отдельным экстремалам удавалось форсировать мотор вчетверо, и при этом его хватало не на одну гонку!

Батареи сильно нагреваются при зарядке и работе, поэтому 24 аккумулятора упакованы в алюминиевый корпус. Масса – около 100 кг.

У нынешнего мотора VR38 задача посложнее – не только продемонстрировать внушительную мощность, но и соответствовать всем современным и грядущим экологическим стандартам. Показатели вполне достойные – V-образная «шестерка» рабочим объемом 3,8 л выдает 480 л.с. при 6400 об/мин. Благодаря двум турбонагнетателям ее крутящий момент достигает 588 Н.м в диапазоне 3200–5200 об/мин. А расход топлива в японском комбинированном цикле «10–15» всего 8,2 км/л, в более привычных нам величинах 12,2 л/100 км.

В этой лаборатории занимаются нанотехнологиями, определяя оптимальную конструкцию аккумуляторов для гибридов и электромобилей. Литий-марганцевый катод позволяет элементу выдавать напряжение до 4 В, самое высокое среди литий-ионных батарей.

Основная особенность двигателя – алюминиевый безгильзовый блок цилиндров с плазменным напылением рабочего слоя. Конечно, это не новинка, но в лучших спортивных моторах именитых производителей до сих пор используется проверенный временем чугун – он более надежен. Впрочем, блок V-образного мотора сам по себе жестче, чем рядного, так что алюминию ничто не угрожает. Разумеется, при нормальной работе двигателя. Правда, исключена возможность ремонта – напыленный слой всего 0,15 мм, и любая заметная царапина на зеркале цилиндра заставит отправить блок в утиль. Как тут не восхититься тонким, как на гоночном моторе, верхним поршневым кольцом! Стремление облегчить поршень понятно, но ведь это двигатель не на один гоночный уик-энд – по утверждению специалистов фирмы, в повседневных условиях он не уступает в долговечности «простым» моторам.

Safety Shield – «защитная оболочка» автомобиля. Сенсоры под бамперами автомобиля постоянно сканируют пространство в радиусе 10–15 м, предупреждая столкновения с «невидимыми» машинами.

Чтобы стать одним из шести (!) специалистов, собирающих эти моторы, надо проработать на заводе в Йокогаме не один год и продемонстрировать отличную выучку. VR38 самый сложный по конструкции двигатель «Ниссана», а его предназначение требует максимального качества. От установки цилиндропоршневой группы до холодной прокрутки проходит менее двух часов, после чего каждый мотор отправляется в специальный испытательный цех, где проводят оценку на тормозном стенде. Согласно контрольным нормативам, агрегат должен показать крутящий момент не менее 570 Н.м уже при 2800 об/мин, и 515 Н.м при 6400 об/мин. Компьютерная программа управления стендом выстраивает скоростную характеристику с шагом 400 об/мин от 2000 до 6400 оборотов. Попутно записывают массу других параметров работы двигателя – они вселяют уверенность, что даже самый требовательный покупатель останется довольным. «Ниссан GT-R» будут продавать и в России.

КОНЦЕПЦИЯ САДА

Новые технологии не родятся сами по себе – их выращивают. Подобно саду, для которого надо удобрить почву, выбрать, посадить и вырастить деревья, вовремя собрать урожай. В этом – философия «Ниссана». Сначала обеспечить преемственность ученых и инженеров и не скупиться на фундаментальные исследования – это почва, на которой растут все изобретения. Потом отобрать самые подходящие технологии, инженерные решения и сформировать команду специалистов. Они-то и доведут новшество до уровня, удовлетворяющего ожиданиям покупателей.

V-образная «шестерка» для «Ниссана GT-R» – гордость фирмы. В отличие от рядного чугунного предшественника, этот мотор с алюминиевым безгильзовым блоком.

Среди новинок «Ниссана» есть очень простые – например, комфортный ремень безопасности (будет внедрен на «Ниссане-Теана» в 2009 году). Вся новизна заключается в особым образом сотканной ленте ремня, где пропущены два продольных стежка рядом с краем – благодаря этому ремень становится гибче, мягче на ощупь без потери прочности на разрыв, что на 20% уменьшает трение в катушке, позволяя использовать более слабую возвратную пружину. Среди сложных, например, как устройство взаимодействия с пешеходами CARWINGS, которое через навигационную систему предупреждает водителя о потенциальной опасности на перекрестках с ограниченной видимостью (навигатор получает данные от компании-оператора мобильной связи и определяет, нет ли за углом пешехода!).

Конструкция поршня – сплав инженерных знаний и искусства. Обратите внимание на ширину верхней канавки: такие тонкие кольца прежде были принадлежностью лишь гоночных моторов!

Некоторые изобретения выглядят, по меньшей мере, странно. Smart Auto Headlight – систему, сконструированную только для того, чтобы своевременно зажигать фары в сумерках, внедрят в 2010 году. Но анализ дорожных происшествий в Японии показал: пешеходов чаще всего сбивают именно на закате и в вечерних сумерках. Фары, зажженные раньше, позволят сократить количество несчастных случаев!

Наиболее интересными всходами «ниссановского» сада показались самые простые: комфортный ремень и «ЭКОпедаль» (ECO Pedal). Непримечательная внешне, она намного информативнее обычной и помогает освоить приемы экономичного вождения, развивая простую «механическую» память правой ноги. Кстати, и в саду крупные плоды не всегда самые вкусные.