Всемирный обман. Гибридомания

Экономично, модно, экологично. Можно изменить последовательность, но суть от этого не изменится – гибрид, он и есть гибрид. А зачем он вообще нужен?

На мой взгляд, гибридизация – это всемирное помешательство на почве поисков альтернативного топлива, увеличения экономичности и экологичности автомобилей.  Причем гибриды стали не просто модным трендом, а превратились в показатель успешности компаний и прогрессивности конструкторов. Ну, что ж – в каждом безумии есть своя рациональность. Получилось нечто вроде всемирной мозговой атаки. Во всем этом есть плюсы и минусы. Начнем с минусов.  Серийные гибриды бегают по дорогам уже добрых полтора десятка лет.  Toyota здесь откровенный лидер и успешно штампует их c 1997 года, причём в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, паркетных внедорожников, так и автомобилей люкс-класса. Зная сей факт, я взял на тест проверенный временем Lexus GS 450h. В нем незатейливо используется самый простой гибридный принцип. Электрогенератор, имплантированный в трансмиссию, заряжает батарею, а та, при необходимости, отдает свою энергию колесам. Главный эффект заключается в том, что энергия торможения рекуперируется в электрическую, а электрическая, благодаря электроприводу, дополнительно разгоняет автомобиль или помогает двигателю в неблагоприятных режимах (трогание с места и первичный разгон). В теории все предельно просто, но на практике простота всегда требует сверх качественного исполнения. Но у японцев с этим все в порядке. А теперь арифметика.

Lexus GS 450h
© Фото: Lexus

Реальный расход Lexus GS 450h (с учетом воровства бензина на заправках) составил 13,56 л/100 км. Я ездил в соответствии с московским трафиком и собственным стилем езды, выработанным за 45 лет водительского стажа. Реальный расход стандартного Лексуса с аналогичными техническими показателями составил 18,01 л/100 км. То есть разница – 4,45 л/100 км. Возьмем стоимость бензина 30 рублей за литр. Разница в цене автомобилей составляет более 700 000 руб. Легко вычислить, что через полмиллиона километров у вас есть шанс компенсировать гибридную составляющая цены, и сальдо станет положительным. А попросту – НИКОГДА. Только жгучая любовь к природе или халявный (простите за термин) автомобиль могут оправдать эксплуатацию этого гибрида. А ведь GS 450h  один из лучших в семействе «зеленых»!

Toyota Prius III
© Фото: Toyota

Но на этом пути японцы из Тойоты не остановились и пошли дальше. Несколько лет назад я познакомился с гибридом по имени Prius III.  Я считаю схему работы Приуса просто гениальной. Но все по порядку. Toyota Prius третьего поколения покорила меня не внешностью и не изысканностью интерьера. Внешность у нее – сплошь аэродинамическая функция. Страшненькая, но обаятельная, как французская бульдожка. Интерьер тоже чудом эстетики не назовешь, но функционально, удобно. Так вот, гибридная Toyota покорила меня изысканностью исполнения оригинальных технических идей. Впервые я не делю автомобиль на бензомоторную часть и электрический имплант – Prius органично и неразделимо сочетает в себе обе составляющие. И вот в чем сермяга: был такой дядька Аткинсон. Он изобрел двигатель с прекрасными экономически-экологическими показателями. 

 Двигатель Аткинсона

Все прекрасно, но с одной оговоркой – это происходило лишь на больших оборотах. На малых же на нем даже с места не тронешься. Поэтому двигатель более ста лет существовал лишь в виртуальном виде. Пока японские братья по разуму не осознали, что голову ломал сэр Аткинсон не зря. Его движок идеально лег на гибридную идею! Электромотор и батарея берут на себя всю грязную работу по троганию с места и возне на оборотах ниже средних. А “Аткинсон” – весь в белом – трудится только в выгодном ему режиме, подзаряжая батарею и лишь при случае двигая экипаж. А батарея при торможении всасывает в себя кинетическую энергию автомобиля, ощутимо пополняя электрозапас.  На анимации видна вся многосложность конструкции. Но японцам, экстраполировав ее на современные технологии, удалось упростить все упростить. Подробно разбирать электромеханические процессы Prius нет смысла – тут важен результат. На 20-километровом участке загородного маршрута (дело было в Швеции, на дорогах общего пользования) мне предложили посоревноваться в экономичности. Перед стартом, включив условное зажигание (бензомотор при этом не запускается), одновременно нажимаю на педали тормоза и газа. Это сигнал для запуска двигателя и подзарядки батареи. Накачиваю ее до самых что ни на есть краев, включаю режим EV (движение на электротяге), выключаю кондиционер, закрываю окна – и тихонько-тихонько еду.

Бесшумно разгоняюсь до 49 км/ч (быстрее нельзя – автоматически заведется “Аткинсон”). Держу эту скорость, пока не выпиваю четыре пятых заряда батареи. На спусках и при торможениях она, естественно, подзаряжается, но, тем не менее, ДВС временами подключается к работе, распределяя усилия между подзарядкой батареи и колесами. За окном +29, в салоне – настоящая сауна, пот ручьем, но истина важнее. Финиш! На дисплее – 2,4 л/100 км. Согласитесь, очень неплохо! Хотя и противно: средняя – 22 км/ч, и весь мокрый... Но гораздо важнее другое: в процессе всего теста с городскими пробками и весьма интенсивной ездой по загородным лесным дорогам расход не поднимался выше 5,4 л/100 км. Это в Швеции! В Москве ранней весной, при тех же тестовых условиях, что и Lexus RS 450h, Prius расходовал 6,9 л/100 км. Россия!  

Подведем черту: экономичный, экологичный, бесшумный, динамичный (особенно когда впрягаются оба мотора), комфортный. Эксплуатационные расходы, как утверждают спецы концерна Toyota, просто ничтожны (без комментариев). Это плюсы. В минус попадают три параметра. Во-первых, автомобиль не рекомендуется оставлять без подзарядки батареи на срок более трех месяцев. Во-вторых (хотя на самом деле «во-первых») – цена (кней я еще вернусь). И, в-третьих, он опасен для пешеходов (гроза старушек), потому как при старте бесшумен, как привидение.
Итак, цена. В среднем это 1 200 000 рублей. А арифметика такова. Аналогичная техника тоже японского производителя стоит около 900 000 руб. Разница в расходе топлива составляет где-то 3,3 л/100 км. Отсюда легко вычислить, что для компенсации потребуется более 300 000 километров. То есть, так же, как на Лексуе – практически НИКОГДА.  Поэтому и условия приобретения такие же, как у Лексуса.

Но заканчивать на этой минорной ноте не хочется. Я считаю, что творческая энергия не может пропасть бесследно. Например, выяснилось, что «рукописи не горят». А я добавлю – идеи тоже не исчезают бесследно и всегда падают в копилку человечества. Вот думал ли Аткинсон, что его чудовище через сто лет найдет себе применение.

Так куда же идти дальше? Надо по-прежнему понимать, что так или иначе все поиски сведутся к повышению КПД (коэффициента полезного действия). То есть надо найти способы консервации энергии торможения с меньшими потерями и создания оптимальных условий для работы маршевого двигателя.  

Маховик-накопитель установленный на Porsche 911 GT3 R Hybrid
© Фото: Porsche

Недавно вернулись к идее маховика-накопителя. Где-то в середине прошлого века она была очень популярной. Смысл очень прост: при торможении раскручивается маховик, который потом при разгоне отдает свою кинетическую энергию обратно в трансмиссию. Даже у нас в Союзе была произведена опытная партия автобусов. Но потом все как-то затихло и рассосалось. И вот теперь, полвека спустя, идея возродилась на новом технологическом уровне. Причем традиционно в спорте. Пошло это от Формулы 1, но там не прижилось, а нашло себя в «Большой красной кнопке». Лидер здесь Порше со своим гоночным Porsche 911 GT3 Hybrid. Идея прежняя, но маховик не как раньше – тяжелый блин, вращающийся на оси с механическим приводом. Нет, это маховик, созданный по космическим технологиям. Вот коротко его описание. Он представляет собой плоский цилиндр в форме двояко вогнутой линзы из сверхпрочного сплава.  Вращается в вакууме, который создается в специальном герметичном кожухе. Скорость вращения – до 64 000 об/мин. «Наш маховик как минимум втрое быстрее любого аналога, когда-либо установленного в автомобилях,– скорость вращения его внешней кромки достигает 660 м/с, что в два раза превосходит скорость звука в воздухе при нормальных условиях, – говорит Джон Хилтон (один из создателей маховика , Flybrid). – Это позволило сделать его в девять раз меньше и легче (всего 5 кг). По габаритам он сопоставим с обычными дополнительными агрегатами, находящимися под капотом легковушек. Это полноценная гибридная система размером со штатный аккумулятор».  

А причем тут «Большая красная кнопка»? Условно говоря, в спортивном автомобиле есть такая кнопка, нажав на которую ты даешь сам себе мощный пинок под зад – в этот момент вся накопившаяся энергия в маховике выстреливает в электромоторы привода передних колес и мощность (конкретно для Porsche 911 GT3 Hybrid) мгновенно возрастает с 480 л.с. до 640 сил – то есть плюс 160 сил! Но эта радость длиться всего шесть секунд. Мало? Далеко нет. В Гонке шесть секунд – это, как минимум, один обгон.