Автодайджест №60

⇡#Электрокары и гибриды

Совершенно очевидно, что по сравнению с привычными решениями современные гибридные автомобили и электрокары обладают множеством недостатков - высокая стоимость, малая эффективность, большая масса, проблемы при эксплуатации. Неудивительно, что доля этих транспортных средств все еще очень мала. Да и лидеры мирового автомобилестроения не слишком торопятся выводить новые модели в продажу - любой проект должен быть коммерчески выгоден, а при ничтожных объемах выпуска и разработку порой окупить трудно. Предугадать сценарий развития этой отрасли попытались в Министерстве энергетики США. Опубликованный доклад на тему изменений транспортного сектора содержит немало интересной информации. Изучим и попробуем проанализировать ее.

Кроме массы скучных и ничего, по сути, не означающих планов по государственным инвестициям в сферу электрокаров и гибридов доклад пестрит громкими прогнозами и красноречивыми графиками. Первый из них соответствует количеству станций подзарядки.

На сегодняшний день сотрудники министерства насчитали 500 заправок для электрокаров и подключаемых гибридов. Однако уже в 2012 году их количество планируется увеличить на 20 тысяч станций. Конечно, государство этим заниматься не будет, оно будет проводить отбор подрядчиков и финансировать программы в соответствующих объемах.

Только на прошлой неделе мы писали о высоких ценах на гибриды и методах борьбы с ними. Например, Ford Motor Company уже в ближайшем будущем планирует сравнять стоимость гибридного автомобиля и аналогичной модели с одним ДВС в близком варианте поставки. Однако в Министерстве энергетики США уверены: причина высокой стоимости гибридного автомобиля кроется вовсе не в маркетинговых уловках. Виной всему реальная сложность производства и дорогие комплектующие. Например, средняя цена аккумуляторной батареи, позволяющей проехать 160 км, по состоянию на 2009 год составила $33000. Уже к 2015 году планируется ее снижение до $10000, что позволит сделать электрокары более доступными. Конечно, для гибридных моделей силу имеют другие показатели емкости и стоимости, ведь автомобили с двумя типами двигателей вполне довольствуются более скромными характеристиками. Например, все еще достаточно емкая по современным параметрам батарея, максимальный заряд которой позволит проехать 60 км, по оценке агентства стоит $13000. В 2015 следует ориентироваться на ценник $4000. Следовательно, в ближайшие 10 лет производители смогут значительно уменьшить расходы на производство элементов питания.

Очередным бичом батарей для автомобилей является их масса. Неудивительно, что гибридные автомобили всегда весят больше, чем бензиновые или дизельные аналоги. Представьте, даже весьма ограниченный электрокар с запасом хода 160 км вынужден нести на своем борту батарею весом 333 кг. Уже через 5 лет масса этого балласта уменьшится на треть, а к 20-30-м годам от нее едва ли останется больше 50 кг. В официальном отчете не уточняется, достигнут литиево-ионные аккумуляторы таких показателей, или в ходу будет уже новый тип энергоносителей. Уменьшение массы не только позволит облегчить сам автомобиль, но и установить большее количество секций, что скажется на общей емкости. Малая удельная емкость – один из основных факторов, сдерживающих рост рынка электрокаров.

Последний из графиков пытается предугадать ситуацию с долговечностью аккумуляторных батарей. Средний срок службы этого элемента сегодня составляет 4 года. После этого требуется дорогостоящая замена, цена которой иногда может сравниться с суммой, заплаченной за сам гибрид. Уже в 2015 году инженеры легко справятся с этой проблемой, повысив срок службы средней батареи до 14 лет. Этого уже вполне достаточно, чтобы избавить покупателя технологичного автомобиля от еще одной фобии.

Если верить докладу, зачитанному в Белом доме, то нас ждет светлое будущее с зелеными автомобилями. Проверить верность представленных данных мы сможем только через добрый десяток лет.

А теперь вспомним ситуацию со станциями подзарядки для электрокаров и подключаемых гибридов. Сообщения о выходе новых моделей поступает все чаще, на этой неделе их сразу несколько. Совпадение неслучайно: все устройства были анонсированы на конференции по устройствам зарядки. Прошло мероприятие в Сан-Хосе, штат Калифорния, США. Первая рассматриваемая нами сегодня модель – Blink EV. Разработчиком выступила компания с говорящим именем ECOtality. Компактные станции зарядки весьма скучны, придумать что-то необычное в этом сегменте очень сложно: стенд, провод, коннектор. Но именно на внешний вид сделали ставку в ECOtality. Специально для этого был нанят дизайнер Энди Хупер из Frog Design. Лягушками экстерьер не оброс, однако устройство действительно выглядит довольно неплохо. Основное преимущество – минимализм во внешности. Blink EV не будет напоминать старый советский трансформатор, поэтому неплохо впишется в современный гараж любителя электрокаров. Еще один плюс кроется в компоновке. Основной блок и катушка с проводом выполнены раздельно. Такая конструкция позволяет устанавливать их на некотором удалении друг от друга. Это может оказаться кстати при скромной площади гаража или, например, желании заряжать батареи электрокара во дворе.

Компания ECOtality уже в скором времени получит средства из федерального бюджета США, которые пойдут на производство 15 тысяч зарядных станций в течение ближайших лет. Они будут установлены в 16 городах Северной Америки в общедоступных местах. Первые партии будут изготовлены ближайшей осенью.

Вот еще один вариант домашней станции подзарядки. Производитель Coulomb Technologies уже может быть известен некоторым владельцам электрокаров и подключаемых гибридов в США. Несколько сотен уличных установок Coulomb Technologies используются в ряде городов. Цель новой разработки – получить доступ к новому, не менее прибыльному сектору розничных продаж. Внешне комплект CT500 Level II ChargePoint Networked Charging Station ничем не выделяется. Компактный основной блок, подвешенный провод с разъемом для подключений.

Новый CT500 Level II поддерживает два напряжения: 208 и 240 В при 30 А. Максимальная мощность - 7,2 кВт. Коннектор выполнен в соответствии со стандартом SAE J1772, который поддерживает ряд электрокаров. официальная цена и срок появления новинки в продаже пока не заявлены.

Возможно, в будущем автомобилисты выработают привычку каждый день подключать свой автомобиль к розетке, как мобильный телефон ставить на зарядку. Однако все это не так уж просто. Мало того, что гараж имеют далеко не все, так еще необходимо не забыть протянуть кабель и вставить коннектор в соответствующий разъем. А как было бы прекрасно иметь беспроводную станцию зарядки. Коммерсанты и инженеры в Америке не сидят без дела: в Сан-Хосе уже представлен прототип такой системы! После установки соответствующего оборудования в гараже система не требует абсолютно никаких дополнительных действий от человека.

Принципиально новое для станций домашней подзарядки устройство представила компания Evatran. Принцип действия установки рассматривается в школьном курсе физики, поэтому ничего сложного или нового в нем нет. Избавиться от проводов помогла электромагнитная индукция. При этом необходимо понимать, что инсталляцией оборудования в гараже уже не обойтись: требуется установка дополнительных элементов на сам электрокар или подключаемый гибрид. Процесс зарядки на практике должен выглядеть следующим образом. Владелец паркует свой автомобиль в гараже и забывает про него до следующего утра, при этом автоматически активированная зарядка может идти всю ночь. Расположенный на полу гаража мат должен находиться непосредственно под моторным отсеком, где установлен второй блок Plugless Power.

Разработчик уверяет, что зарядка без проводов всего на 10% менее эффективна, чем привычная проводная. Время заряда при этом измениться не должно: ради соответствия заявленным цифрам инженеры несколько увеличили мощность станции. Получается, что Plugless Power всего лишь будет потреблять несущественно больше энергии, а в остальном не уступать проводным аналогам. Несущественная плата за существенное упрощение процедуры. Как это было принято в Сан-Хосе, представители Evatran так и не назвали розничную цену Plugless Power. Производство планируется начать в следующем году.

⇡#Автомобильные технологии

В Японии решили сделать ставку на экономичность: Nissan готовит к выходу целую линейку новых агрегатов, способных серьезно снизить расход топлива серийных автомобилей. К ним относятся новый двигатель, трансмиссия, система «стоп/старт» и гибридный привод. Обо всем по порядку.

Начнем с двигателя. Скромный бензиновый агрегат имеет всего 3 цилиндра при общем объеме 1,2 литра. Новинка носит кодовое обозначение HR12DE. Инженеры постарались максимально уменьшить количество подвижных элементов, снизить трение, повысить эффективность. В итоге потери мощности были снижены примерно на 20% по сравнению с исходным вариантом, который имел 4 цилиндра. Максимально сбалансировав движения поршней и коленчатого вала, японцам удалось добиться минимального уровня шума и вибрации. В итоге компактный автомобиль Nissan Micra, оснащенный двигателем HR12DE, будет потреблять всего 3,85 литра топлива на 100 км.

Далее по списку идет трансмиссия. Как хорошо известно, Nissan любит устанавливать на свои автомобили вариаторные КПП, взять хотя бы кроссовер X-Trail или седан Teana. В скором будущем они имеют шанс получить усовершенствованную коробку переключения передач, получившую название XTRONIC. Она на 10% меньше и на 13% легче выпускаемой сегодня. Благодаря оптимизации ее работы удалось снизить потери сразу на 33%. Максимальное передаточное отношение выросло с 6 до 7,3. В теории, это позволит передвигаться по хайвэю с меньшим расходом топлива.

Дополнительно биться за каждый миллилитр топлива будет система «стоп/старт», которой уже успели обзавестись многие производители. В исполнении Nissan она имеет ряд особенностей. Например, автоматика будет глушить двигатель только при достаточно ровной дороге, разрешенный наклон минимален – 6%. Во время остановки силового агрегата коленчатый вал выставляется в наиболее оптимальное положение, позволяющее завестись на мгновение быстрее, чем обычно.

В целом курс на «озеленение» автомобилей Nissan назвали Green Program 2010. В его рамках японцы планируют начать производство компактного автомобиля с дизельным двигателем, который станет самым экономичным в мире в классе от 1 до 1,5 литров. Еще одно нововведение будет касаться кроссовера X-Trail, который получит новый каталитический нейтрализатор. Он сможет значительно снизить выбросы NO_x – хорошо растворимых оксидов азота.

Производителям автомобилей приходится подстраиваться под все более строгие нормативы выбросов. Забота об окружающей среде. А про человека кто-нибудь подумал? Ведь ездовой комфорт вовсе не ограничивается мягкостью подвески да плавностью переключений трансмиссии. В городском потоке можно довольно часто попасть под струю выхлопа большого автобуса или грузовика, после чего салон немедленно наполнится нефильтрованными остатками сгорания дизельного топлива. Да и без этого забот хватает. Кондиционер осушает воздух, что плохо сказывается на тонусе кожного покрова человека, а ничего лучшего для улучшения аромата автомобильного пластика и резины, чем «зеленая елочка на зеркале» мы так и не смогли придумать. Однако в скором времени все может измениться. Первые попытки ароматерапии сделали в Nissan.

Японцы назвали свою программу по улучшению качества воздуха в автомобиле Forest AC. Это целый комплект по очистке воздуха. Система Forest AC будет входить в состав опции улучшенного климат-контроля. Оборудованные им автомобили предполагается комплектовать измененным салонным фильтром, сделанным с использованием полученных из виноградных семян полифенолов. Это позволит задерживать некоторые вредные взвеси. Система Plasmacluster, ранее использованная в бытовых кондиционерах Sharp, ионизирует и очищает воздух. С ее помощью также снижается содержание вредных бактерий. Удивительно, но на этом в Nissan не остановились. Поступающий в салон воздух обогащается пригодным для дыхания витамином C. Предназначен он не только для легких водителя и пассажира, но и для их кожи, которая оптимально увлажняется. Еще одна возможность будет крайне полезна жителям российских городов: поступающий в автомобиль воздух постоянно анализируется на токсичность и содержание вредных примесей. По достижении критичного уровня компьютер закрывает соответствующую заслонку, перекрывая доступ наружного воздуха. Сегодня это можно сделать только вручную, активировав рециркуляцию воздуха.

Столько технических новинок от Nissan, но в Японии и не думают останавливаться. Многие уже наслышаны о системах активной безопасности, предотвращающих столкновение с впереди идущим автомобилем. В скором будущем подобная опция появится на моделях Nissan и Infinity. В Японии уже сделали официальное заявление о готовности системы, и вот как она работает. Общий принцип до боли знаком: сеть сенсоров и камер, установленных в переднем бампере, следит за пространством впереди автомобиля. В случае возникновения опасности компьютер подает сигналы тревоги водителю: ЖК-дисплей начинает мигать, а встроенная аудиосистема пищать. Если никаких активных действий со стороны водителя не последовало, а опасность столкновения сохраняется, то электронный мозг самостоятельно замедляется до полной остановки. При этом деактивируется педаль акселератора, а компьютер старается не выезжать за пределы занимаемой полосы.

Дополнительно система Forward Collision Avoidance Assist следит за соблюдением бокового интервала, держа в поле видимости попавшие в «слепую» зону транспортные средства. Замедление в экстренном случае производится максимально плавно, чтобы водители следующих автомобилей смогли вовремя затормозить.

В итоге автомобилист в скором будущем получит еще одну систему, которая позволит чувствовать себя в безопасности на дороге. Или разбалует водителя настолько, что тот вообще перестанет смотреть на дорогу? Как бы то ни было, процесс запущен, и его уже не остановить. Некоторые производители уже начали установку в серийные модели, другие только разрабатывают подобные системы. Основной козырь Nissan на этом поле — активность системы на скорости до 60 км/ч, в то время как ряд других компаний выставили верхнюю планку в 30 км/ч. Впрочем, даже этого недостаточно, ведь самые опасные ДТП происходят на шоссе, где скорости далеки от названных.

Автоматические трансмиссии с двумя сцеплениями появились в автомобилестроении достаточно давно. Их уже использовали некоторые производители автомобилей премиум-сегмента, сегодня такие устройства можно обнаружить и на многих моделях среднего ценового диапазона. Сфера их применения не ограничивается гольф-классом. Иногда трансмиссии с двумя сцеплениями устанавливаются в спорткары, примером может быть Porsche 911. Где точно никогда не было таких агрегатов, так это в большегрузных автомобилях. Но только до сегодняшнего дня. Совсем скоро по дорогам Японии будут ездить грузовые автомобили Mitsubishi Fuso, внутри трансмиссии которых будут скрываться сразу два сцепления. Агрегат с кодовым обозначением M038S6 будет иметь шесть передач. Более созвучное название новинки – Duonic transmission. Сцепление так называемое «мокрое», поддерживается полностью автоматический режим, хотя переключать передачи можно и вручную. На этом официальная информация заканчивается, неизвестно даже, на каком именно грузовике впервые будет применена новинка. Стоит отметить, что Mitsubishi Fuso на 85% принадлежит немецкому концерну Daimler AG, а также является членом подразделения Daimler Trucks.

Ни одна компания в мире до сих пор не может похвастаться реально работающей, полностью автономной системой управления автомобилем. Кто-то добился неспешного путешествия робота-машины вдоль небольшого трека, другие пытаются заставить автомобиль нестись по склону опасной горы в стиле раллийных гонщиков. Неважно, близко подошло человечество к созданию автономного автомобиля или нет, ничего серийного до сих пор нет. Однако в Италии стараются приблизить наступление светлого безводительского будущего всеми силами. Задачи команды разработчиков достойны уважения: создать четыре нашпигованных электроникой автомобиля, способных без участия человека проехать 13 тысяч километров по территории Евразийского континента. В реальных условиях, в реальных городах, по реальным дорогам. Амбиций итальянцам не занимать. Но хватит ли запала?

Занимается решением поставленной задачи команда VisLab (Artificial Vision and Intelligent Systems Laboratory) совместно с сотрудниками Университета Пармы (Италия). Ребята там опытные, не первый год корпят над созданием роботизированных систем, программного обеспечения и прочего высокотехнологичного хозяйства. Теперь о главном – проекте VisLan Intercontinental Autonomous Challenge . Для участия в автономном пробеге были сделаны четыре самоходных повозки. Основой для них стали простенькие, ничем не примечательные фургончики-микроавтобусы. Подключив к основным системам управления сервоприводы и заменив ДВС компактным электромотором, разработчики принялись за установку массы сложного оборудования. К ним относятся передние и задние радары, четыре стереокамеры и система спутниковой навигации. Обрабатывает все компьютерный мозг. Удивительно разделение труда: двигаясь по двое, автомобили едут по разным алгоритмам. В то время как лидер анализирует всю входящую с сенсоров информацию, ведомый участник может действовать намного проще, просто выдерживая дистанцию до первого автомобиля. В случае потери лидера из виду, второй автономный участник может ехать по передаваемым координатам, опираясь на датчики только во избежание происшествий.

Разработчики уверяют, что все автомобили смогут полностью пройти запланированный пробег без участия человека, однако за рулем каждого транспортного средства будет находиться квалифицированный водитель. Он будет принимать участие в управлении только в экстренной ситуации. Стоит также отметить, что в случае выхода идущего первым автомобиля операция не будет сорвана: роботы могут меняться ролями. Более того, разработчики будут делать это специально, чтобы максимально нагрузить всех участников пробега.

Маршрут выбран очень сложный. Итальянцы не ограничились путешествием по своей стране. Конечная точка маршрута – Шанхай. Общий путь протяжностью 13 тысяч километров пройдет по территории почти десятка стран. Самый протяженный участок достался России. На прохождение плотного столичного трафика организаторы выделили целых три дня. Увидеть автомобили VisLab в Москве можно будет с 17 по 19 августа. На данный момент колонна движется по территории Украины. В своем блоге последняя запись разработчиков датируется четвертым августа, путешественники рапортовали о прибытии в Киев. Российский участок маршрута проложен через Ростов-на-Дону, Москву, Нижний Новгород, Саратов, Самару, Казань, Уфу, Челябинск, Екатеринбург, Тюмень, Омск, Новосибирск и Кемерово. Автономная экспедиция сможет покинуть территорию нашей страны только в конце сентября. Интересно, справится ли итальянская автоматика с российскими дорогами?

Команда планирует прибыть в последнюю точку маршрута 10 октября. Вне зависимости от результатов путешествия, размах мероприятия поражает. Даже несмотря на довольно неточно нанесенный схематичный маршрут.

Прошедшая неделя была ознаменована не только выставкой устройств для электрокаров в Сан-Хосе, но и проведением мероприятия Maker Faire Detroit 2010. Место вполне очевидно — автомобильная столица США, Детройт. В связи с мировым финансовым кризисом позиции этого города значительно пошатнулись: заводы закрываются, целые районы пустеют, город погибает. Команда энтузиастов решила вдохнуть в Детройт вторую жизнь. Именно для этого и задумывался Maker Faire Detroit 2010. Это первая подобная выставка, однако организаторы планируют устраивать ее ежегодно. Ее участником может стать любой, главное — наличие интересного продукта. Это может быть что угодно, от геля для душа до космического корабля. Все, что может поднять экономику города или хотя бы представлять общественный интерес. Сегодня мы рассмотрим один интересный экспонат, который можно отнести к автомобильным новинкам. С небольшой оговоркой – не для серийного производства.

В основе Amick A2 лежит замечательная идея — обернуть силу ветра на пользу. Обычно встречный поток воздуха только вредит - не зря все автомобили давно сражаются за минимальный коэффициент аэродинамического сопротивления, сутки напролет проводя в больших ветровых лабораториях. Создатели Amick A2 решили обойти законы физики, заставив работать ветер на себя. По задумке, хитрая форма заднего крыла должна завихрять поток воздуха, направляя его силу прямо на корму транспортного средства.

Если отбросить аэродинамический трюк разработчиков, то Amick A2 — простой трехколесный электрокар. Компоновка салона предполагает наличие двух мест и полное отсутствие багажа. Жаль, но на деле это просто интересный проект энтузиаста. Хотя порой именно такие, возможно, несколько нелепые устройства приводят к созданию компаний и открытию новых производств.

Сегодня мы уже рассмотрели технологию Forest AC в исполнении Nissan, которая предлагает очищать и обогащать проходящий через систему кондиционирования воздух витамином C и положительно заряженными ионами. В это же время в Америке больше озабочены токсичностью хладагента. На это мало кто обращает внимание, ведь вредных для окружающей среды жидкостей в автомобиле и так много. К тому же объем фреона не так уж значителен, да и замены он требует вовсе не каждый год. В итоге даже без точных подсчетов можно резюмировать: хладагент системы кондиционирования не представляет особую опасность. Во всяком случае, отработанное моторное масло и сжигаемое топливо гораздо более вредны. Однако на что не пойдешь, чтобы предстать в глазах потребителей и инвесторов по-настоящему «зеленой» компанией. Именно так видится инициатива General Motors по замене фреона более безопасной жидкостью.

Используемый сегодня в большинстве автомобилей GM фреон планируется заменить новым хладагентом с кодовым обозначением HFO-1234yf. Срок его разложения в атмосферных условиях – всего 11 дней. Для сравнения, обычно для этого требуется около 13 лет. Разработала новинку компания Honeywell Fluorine Products, которая, скорее всего, и будет продавать хладагент GM.

Маркетологи GM и Honeywell поспешили опубликовать радостные отчеты, в которых даются поражающие воображение цифры: по индексу GWP (Global Warming Potential – Потенциал глобального потепления) HFO-1234yf примерно на 99,7% безопаснее R-134a, используемого сегодня. Только как бы забота об окружающей среде в очередной раз не стала всего лишь элементарной PR-акцией. Переходим на безвредные кондиционеры?