Основні виробники та гібридні моделі

Фірма Toyota є однією з першовідкривачів на терені гібридних автомобілів, але і у зв'язку з тим, що просунула гібриди з класу міських компакт-дисків в преміум-сегмент. Услід за RX 400h черговим етапом гібридної історії став GS 450h - перший гибридомобиль бізнес-класу з'явиться у продажу вже наступного року. Силова установка - Hybrid Synergy Drive: 3,5-літрова V -образная "шестірка", електромотор, генератор і батарея акумуляторів. Сумарна потужність більше 300 л.с. дозволяє GS 450h стати флагманом в лінійці бизнес-седанов. На відміну від передньопривідного за великим рахунком RX 400h, він має класичне компонування.

В цілому Toyota пропонує сьогодні шість гібридних моделей: компактний Toyota Prius (ДВС 1,5 л / 76 л.с., плюс електромотор 67 л.с., проте реальна потужність - 110 л.с.; середня витрата - 4,5 л на 100 км), Lexus RX 400h (268 л.с., 8,1 л на 100 км), Toyota Highlander (технічно - аналог RX 400h), а також виключно для Японії - минивэн Toyota Estima Hybrid (c 2001 року), седан Toyota Crown і автобус Coaster (c 1997 року). Дуже скоро до них додадуться Toyota Camry Hybrid і згаданий GS 450h. Але з усього перерахованого тільки Prius і два Lexus призначені для Європи.

ДРУГИМ за значимістю виробником серійних гібридів є Honda. У її гаммі три моделі - Accord Hybrid, Civic Hybrid і Insight. Головною особливістю гібридної концепції Honda є послідовне, а не паралельне (як у Toyota) включення електромотора в силову схему автомобіля. Електродвигун імплантований між ДВС і коробкою передач. Така система компактніша, але не дозволяє застосовувати електромотори великої потужності. Електротяга тут - допоміжний елемент, та і назва системи відповідає - Integrated Motor Assist (IMA), "інтегрований мотор-помічник". Так, на Accord Hybrid електромотор потужністю всього 16 л.с. допомагає 3-літровою V -образной "шестірці", яка розвиває 240 сил (середня витрата палива - 7,2 л на 100 км). У моделі на базі останнього, восьмого, покоління Civic електропомічник попотужніший - 20 л.с., а бензиновий двигун - 95-сильний об'ємом 1,3 літра (витрата - близько 4 л на 100 км). "Найзеленіший" хондовский гібрид - трехдверный хэтчбэк Insight. Його 3-циліндровий літровий двигун (67 л.с.) працює разом з 14-сильним електричним моторчиком, результат - 3,6 л на 100 км.

Єдиний конкурент японців на гібридній ниві - Ford. Компанія випускає дві моделі, обидва класи SUV. Але за великим рахунком автомобіль один - Escape Hybrid, який продається ще і як Mercury Mariner Hybrid. Обоє оснащуються 2,3-літровою рядною "четвіркою" (133 л.с.), електромотором (96 л.с.) і генератором. Бензиновий двигун приводить генератор, що живить батареї, а крім того через планетарну трансмісію спільно з електродвигуном передає момент, що крутить, на колеса. Управляє усією системною електроніка, повний привід звичайний - механічний. Сумарна ефективна потужність гібридної установки - 155 л.с. (витрата - 6,2 л на 100 км). Фордовская схема підозріло схожа на тойотовскую "синергетичну" систему, хіба що у RX 400h задній привід - електричний.

Audi у Франкфурті представила гібридний концепт Q7. Великий позашляховик оснащений 4,2-літровим V8 (350 л.с.). А між ним і АКПП розташувався 43-сильний електромотор. У багажнику знаходиться батарея акумуляторів. Автомобіль може рухатися як на комбінованій тязі, так і силами кожного з моторів окремо. Витрата в порівнянні з чисто бензиновою версією знизилася на 13% і складає близько 12 л. До речі сказати, Audi, як і багато європейських виробників, свого часу експериментувала з гібридними формами автожиття, але визнала їх неперспективними. І ось тепер довелося згадати досвід будови і A4 Avant (1997 рік, турбодизель 1,9 л, 90 л.с., електромотор 29 л.с.), і навіть Audi 100 Avant (1989 рік, 2,3 л, 134 л.с. плюс 12,6 "електричної" сили). Після заяв, що гібридний Q7 з'явиться у продажу вже в 2007 році, розумно чекати аналогічних версій VW Touareg і Porsche Cayenne. Корені у них ті ж.

DaimlerChrysler привіз на IAA відразу три гібриди, усе, правда, лише в ранзі перспективних розробок. Два з них - на базі новітнього S -класса. Бензино-електричний Direc Hybrid (3,5 л, 272 л.с., електромотор - 14 л.с.) витрачає 8,3 л на 100 км. Це на 25% менше звичайного S350. А дизель-електричний Blueteс Hybrid (3,2 л, 243 л.с. в сумі) окрім того, що впало на 20% (до 7,7 л) витрати ще і викидає шкідливих речовин на 80% менше. Правда, це вже з іншої казки - завдяки застосуванню штучної сечовини. A ще DaimlerChrysler показав експериментальний smart crosstown. Невідомо, чим він може допомогти кризовій марці мікроавтомобілів, але загальну моду відбиває: його силова установка - бензиновий двигун (60 л.с.) і електромотор удвічі меншої потужності.

Компанія BMW приєдналася до стратегічного альянсу GM і DC, бажаючи також отримати потрібні розробки. Хоча до недавнього часу баварці потрібними розробками вважали автомобілі на водневому паливі. Але, мабуть, передумали і представили Conсept X3 Efficient Dynamics - найзвичайніший гібрид. З найзвичайнішим електромотором між двигуном і КПП. Зате електричний заряд у X3 зберігається не в громіздких акумуляторах, а в компактних конденсаторах. Їх місткість набагато вища, але є істотний недолік - усю свою енергію конденсатори віддають разом, за 10-15 секунд. Це обмежує застосування електротяги фазою інтенсивного розгону. Але оскільки саме в цьому режимі витрата палива у традиційних моторів зашкалює за хмари, гібридний X3 на 20% економічніше за негібридний.

Разом з корпоративними об'єднаннями в гібридній сфері спостерігається активність невеликих виробників ніби Daihatsu (за нею, правда, маячить Toyota) і Subaru. Перша у Франкфурті показала концептуальне повноприводне купе HVS (Hybrid Vehicle Sports) - технічна калька повноприводної системи RX 400h, але з 1,5-літровим двигуном (4,1 л на 100 км). Друга вже на Токійський автосалон привезла концепт B5 - TPH (Turbo Parallel Hybrid), оснащений 260-сильним оппозитным турбомотором і фірмовим "симетричним" повним приводом. Але головне - власна просунута паралельна гібридна схема (схожа на використовувану Toyota) з 14-сильним електродвигуном.

 

 

Гібридні автомобілі. Таблиця 8.

Ford:

-Ford Escape Hybrid

-Mercury Mariner Hybrid

Honda:

-Honda Insight (International Engine of the Year 2000)

-Honda Civic Hybrid

-Honda Accord Hybrid

General Motors:

-Chevrolet Silverado/GMC Sierra Hybrid (debatable, see Mild hybrid)

-New Flyer hybrid buses using Allisons electric drive system

Opel Astra Diesel Hybrid.

Mazda:

-Mazda Demio (Japan-only, debatable, see Assist hybrid)

Renault:

-Renault Kangoo (France)

Toyota and Lexus:

-Prius (Motor Trend Car of the Year 2004, International Engine of the -Year 2004,

European Car of the Year 2005)

-Lexus RX 400h

-Toyota Highlander

-Lexus GS 450h

-Toyota Camry Hybrid

-Toyota Estima (Japan-only)

Nissan:

-Altima Hybrid - гібридна схема Toyota

ВАНТАЖНІ АВТОМОБІЛІ:

Hino Motors:

-Dutro Hybrid (продається в Японії, Австралії)

ВЕЛОСИПЕДИ З ДВИГУНОМ:

-Moped

-Power-assisted bicycle

-Electric bicycle

Водневий автомобільGeneral Motors

Корпорація General Motors вкладає великі кошти в розробку абсолютно нового типу автомобіля, що використовує водень. Більшість автовиробників, що експериментують з водневим паливом, просто встановлюють на серійний автомобіль електродвигун, паливний елемент для вироблення енергії і балон високого тиску для водню (серію таких машин на базі джипа Highlander у кінці цього року збирається випустити Toyota).

Шасі AUTOnomy

Інженери General Motors в концепт-карі AUTOnomy вирішили повністю відмовитися від таких традиційних елементів конструкції як гідравлічна гальмівна система, механічне рульове управління і зчеплення. Замість них в новій машині використовується складна електронна система, якій можна давати команди за допомогою джойстика (схожа схема реалізована в шведському концепт-карі Filo, який демонструвався на торішньому автосалоні в Женеві).

Замість одного двигуна в AUTOnomy використовуються 4 електромотори, розміщених безпосередньо в колесах. Сьогодні така схема використовується лише в кар'єрних самоскидах і іншій важкій техніці. Можливо також, що кожен з моторів отримуватиме енергію від окремого паливного елементу.

Подібні конструктивні зміни можуть привести до значного - до 20 років - збільшенню терміну нормальної експлуатації автомобіля. Головною причиною цього є зменшення числа схильних до зносу частин, що рухаються. Іншим побічним ефектом від може стати значне здешевлення машин, пов'язане з ціною електронних комплектуючих, що постійно знижується. Результатом падіння ціни може стати розширення ринку збуту GM за рахунок бідних держав.

Проте до появи AUTOnomy на вулицях пройде ще немало часу. Причин тому декілька, і не останню роль грає проблема зберігання запасу водню в автомобілі. Використання балонів високого тиску не занадто підходить для масового ринку через їх малу місткість і вибухонебезпеку.

Проблему можуть розв'язати непорожнисті металлгидридные "баки", які добре поглинають водень і зберігають його в пов'язаному виді. Проте такі системи досі знаходяться на стадії лабораторних досліджень. Не відпрацьована до кінця і технологія виробництва паливних елементів.

Нарешті, виробництво водню сучасними методами (з природного газу або електролізом води) вимагає більше енергії, чим отриманий водень може дати.

Проте, з вичерпанням джерел нафти і газу водень може стати єдиним доступним видом автомобільного палива. Саме з цієї причини, практично усі великі автомобільні компанії вкладають в розробку водневих машин великі кошти. Зокрема, тільки GM збирається вкласти в проект AUTOnomy близько 1 млрд. дол.

Паливо автомобиля майбутнього

Бензин дорожчає услід за нафтою. Що не дивно, адже згідно з даними статистичного звіту BP, доведених нафтових запасів на планеті залишилося всього на 41 рік. З іншого боку, ріст світового парку автомобілів призводить до збільшення викидів в атмосферу шкідливих речовин. Усі ці обставини примушують нафтовидобувні і автомобілебудівні компанії шукати альтернативу бензину. Ось і виходить, що для автолюбителя єдиний вихід з цінової пастки, що закривається, - шукати альтернативне бензину паливо. Застосування газу-найпростіше рішення, вживане вже не перший рік як в Росії, так і за кордоном. По тих, що енергетичним становлять 1 кг газу відповідає 1,5 л бензину або 1,33 л дизельного палива. Автомобілі, працюючі на природному газі, викидають в атмосферу значно менше чадного і вуглекислого газів, оксидів азоту і твердих домішок. Газовий двигун був винайдений ще на початку XIX століття, а активно використовуватися почав в 1930-х роках в СРСР і Німеччині унаслідок нестачі бензину. У світі зараз експлуатується більше 3,4 млн. автомобілів, оснащених газовими двигунами, для їх обслуговування відкрито 6800 заправок і ще 1700 знаходяться на стадії будівництва. Серійний випуск "газових" автомобілів освоїли такі виробники, як Mercedes, BMW, Volvo, Fiat, Volkswagen, Ford. Парк автомобілів, працюючих на метані, в Росії, складає 40 000 одиниць, з яких більше 5000 експлуатуються в "Газпромі". Причому, за останні два роки споживання газу на транспорті збільшилося удвічі. Поки газомоторне паливо купують в основному власники численних автомобілів російського виробництва і недорогих іномарок, а також для громадського транспорту, маршрутних таксі, машин комунальних служб. Проте експерти прогнозують, що в перспективі газ може замінити бензин чи не на 50%. Розвиток індивідуального автомобільного транспорту на газі стримують жорсткіші заходи безпеки, значна вага і великі розміри балонів при меншому запасі ходу в порівнянні з бензином. Якщо в Європі про термін "біопаливо" чули одиниці, то у Бразилії зроблений з цукрової тростини етанол вже став гідною альтернативою бензину. Під час нафтової кризи 1970-х років етанол повністю витіснив в цій країні бензин. А в 1984 році вже 95% нових автомобілів, виготовлених у Бразилії, використовували як паливо саме етанол. Більше того, біопаливо стало важливою статтею бразильського експорту в Європу, США, Японію і Китай. На 100 км пробігу мотор споживає етанолу на 2 л менше, ніж звичайного бензину. При цьому літр етанолу стоїть у Бразилії на 30% дешевше за бензин, а автомобіль на "этаноловом" ходу виділяє на 80% менше двоокису вуглецю, чим його бензиновий аналог. Правда, у Бразилії вартість нормального бензину, що відповідає нашому АИ-92, зараз досягає 0,76 євро. Для тих, що залишилися 17 млн. автомобілів як і раніше використовують бензин, але з 20 - 24% добавкою етанолу. Якщо повернутися на наш континент, то можна згадати, що Комісія ЄС сформулювала завдання до 2010 року замінити бензин біопаливом мінімум на 6%. Значний вклад в досягнення цієї мети вносять європейські нафтові концерни. Так, BP вже 31 рік працює над технологіями використання альтернативних джерел енергії і інвестує значні кошти у відповідні дослідження. Британсько-голландська Shell інвестує в альтернативні джерела енергії упродовж останніх 25 років. На півночі Англії знаходиться досвідчений полігон компанії - Cheshire Innovation Park, де складаються суміші з використанням біопалива. З точки зору Альтернативна енергетика в самому сонячному штаті США - Каліфорнії - зв'язується з ім'ям її губернатора Арнольда Шварценеггера. Йому належить ідея будівництва екологічно чистих "водневих автострад" (hydrogen highways) з водневими ж заправками уздовж узбіччя. Головною рушійною силою програми повинна стати некомерційна організація California Fuel Cell Partnership (CFCP), яка була створена ще в 2000 році. Тоді до неї увійшли виробники автомобілів, нафтовидобувні компанії, міністерства штату і виробники паливних елементів. Серед них - Ford, General Motors, DaimlerChrysler, Honda, Huyndai, Nissan, Toyota, Volkswagen, BP, Chevron, Shell та ін. На думку керівника підрозділу DaimlerChrysler в Сакраменто Вольфганга Вайсса, співпраця "непримиренних конкурентів" у рамках CFCP переконає споживачів і законодавців в перевагах нової технології, а також дозволить добитися прийняття єдиного стандарту для паливних елементів. Слід згадати, що американське міністерство енергетики незалежно від Шварценеггера вже запланувало найближчими роками витратити на дослідження в області паливних елементів не менше $130 млн. Виявляє цікавість до нових розробок і міністерство оборони США. Так, у Вашингтоні минулого року був представлений експериментальний армійський автомобіль Aggressor, що використовує технологію паливних елементів. Aggressor був розроблений каліфорнійською компанією Quantum Fuel Systems Technologies Worldwide спільно з Національним автотранспортним центром, який входить до складу більшої оборонної організації - Центру досліджень і розробок в області танко- і автомобілебудування. Новий армійський автомобіль використовує електродвигун, живлення якого може здійснюватися від батареї паливних елементів або від бортового акумулятора. Ці джерела можуть працювати як разом, так і окремо. Паливні елементи забезпечують роботу двигуна на невеликій потужності близько 10 кВт (13,5 л. с.), а при підключенні акумулятора потужність зростає до 60 кВт (80,5 л. с). Максимальна швидкість Aggressor - 120 км/год, що дуже непогано для армійської машини. При цьому розгін до 60 км/год робиться всього за 4 секунди. У 2003 році в Росії була створена некомерційна Національна асоціація водневої енергетики. Саме вона займається питаннями розвитку водневої промисловості в нашій країні. На ділі ж конструюванням водневого автомобіля займається "АВТОВАЗ". Роботу із створення екологічно чистої машини там почали ще в 1999 році. Моделі Lada Antel 1 і Lada Antel 2 вже були представлені на декількох автомобільних салонах. У кінці вересня 2004 року рада директорів підприємства прийняла офіційне рішення про подальше фінансування проекту. Тоді як практично усі західні компанії закуповують паливні елементи у одного постачальника - канадської фірми Ballard Power Systems, "АВТОВАЗ" організовує виробництво паливних елементів в Росії. Зараз ведеться робота над третьою версією автомобіля. Згідно з прийнятою програмою розвитку цього проекту, в 2006 році публіці буде представлений принципово новий автомобіль на паливних елементах. З урахуванням приходу на "АВТОВАЗ" людей з "Рособоронэкспорта" можна припустити, що цього року доля "водневої" концепції буде визначена остаточно. Якщо нові керівники визнають її економічно ефективною або такою, що відповідає потребам обороноздатності країни, значить, гроші на неї виділені будуть. Інакше волинку ніхто тягнути не стане. Німецький сміттяр - гроза нафтовиків Самою передовою європейською країною в плані застосування альтернативних джерел енергії є Німеччина. Там біопаливо добувається не лише з рапсу і соняшнику, але і з деревних відходів, і навіть із сміття. Керівник сміттєпереробної компанії Hamos з баварського містечка Пенцберг Райнер Ленлехнер в інтерв'ю німецькій газеті VDI - Nachrichten обіцяє, що його фірма не конкуруватиме з нефтедобытчиками з Саудівської Аравії, а має намір вирішувати виключно проблеми утилізації відходів. У наполеонівських планах Hamos запідозрили не випадково. На своїх установках Alphakat компанія робить бензин і дизельне паливо із залишків пластикових пакетів, порожніх пляшок з-під йогурту і газованої води. У Німеччині в рік утилізувалося до 24,5 млн. тонн сміття, з яких пластикові відходи складають 4 - 5 млн. тонн. Якщо виходити з того, що найменша установка по утилізації полімерів з 1500 кг сміття робить 500 л першокласного дизельного палива, то порівняння з саудівськими нафтовиками не здається перебільшенням. Вартість виробництва 1 л такого біопалива обходиться Hamos в 15 - 23 євроценти. Робити бензин виявляється вигідніше, ніж просто спалювати сміття. Адже спалювання тонни сміття стоїть в Німеччині не менше 200 євро.