Эпоха двигателей внутреннего сгорания еще далеко не закончена, тем более в свете последних открытий по синтезу автомобильного топлива (E-gas, E-ethanol, E-diesel), которые в Audi планируют получать с помощью «зеленых» технологий. Так, что двигатели внутреннего сгорания еще поживут. Но станут на 20% экономичнее до 2020 года.
Чтобы понимать насколько это трудно, отметим, что например, дизели TDI с 1989 года, уже стали на 100% мощнее и почти в 2 раза экономичнее. Где же искать резервы? И есть ли они вообще?
В Лаборатории будущего Audi корреспонденту AUTO-Consulting показали направления, по которым сейчас ведутся работы, которые позволят достичь 20%-ой экономии топлива. Но одной мерой здесь не обойтись, результат обеспечит только комплекс улучшений.
Скрытые резервы мотористы видят в применении электрического турбонаддува, отключении нескольких цилиндров при небольших нагрузках, и интеллектуальной гибридной схеме iHEV, не лишним станет и ассистент, реагирующий на дорожные условия.
Каждое из направлений прогресса имеет свои пределы и разные задачи, но общая концепция позволит вписаться в столь жесткие требования.
Электрический битурбо
Идея применения второго компрессора – не нова, но в Audi решили нагнетать повышенное давление даже на малых оборотах, когда скорость выхлопных газов еще недостаточна, чтобы как следуют раскрутить основную турбину. В этом случае «подхват» наступает гораздо раньше, чем у традиционных турбодвигателей, а варьировать наддувом можно как угодно, задавая характеристики второго компрессора. Но если на малых оборотах не хватает энергии выхлопных газов, чтобы раскрутить турбину и создать нужный наддув, как тогда быть? Все гениальное – просто Установить электрический компрессор. Этим сейчас и заняты мотористы Audi.
Корреспонденту AUTO-Consulting удалось поездить на экспериментальной A6 с 3,0 TDI, где электротурбина для эффектности включается кнопкой в салоне прямо как в фильме «Такси». Ощущения – фантастические. Такой мотор выдает 313 л.с. и 650 Нм в диапазоне от 1450 до 2800 об\мин. Для сравнения, тот же самый серийный 3,0 TDI выдает 245 л.с. и 500 Нм крутящего момента. нам до этого казалось, что это лучший 3-литровый турбодизель. На битурбо тяга чувствуется буквально с низов, тогда как в обычном TDI активный отклик наступает на 500-600 об\мин выше. Но главное, что битурбо не требует дополнительной энергии, и он равнозначен по токсичности серийному 3,0 TDI. Электрокомпрессор питается от дополнительной батареи, которая подзаряжается при торможениях.
Судя по тому, что нас на экспериментальном авто выпустили на обычную дорогу, элетрические битурбо, мы увидем уже в ближайших новых моделях Audi. Только вот отдельных кнопок в салоне (на фото красная и зеленая), активирующих электротурбину, уже не будет. Или только под заказ. С нетерпением будем ждать такие моторы на серийных Audi.
Но это далеко не все новации. В Audi экспериментируют с ДВС, работающих по циклу Миллера и Аткинсона, при которых больше фаза расширения. Это позволит увеличить производительность двигателей на средних и высоких оборотах. К чему это приведет на практике, нам почувствовать пока не дали, но говорят очень перспективно.
Помощник эффективности
К тому, что навигационная система стала неизменным атрибутом автомобиля, уже все привыкли. Навигация позволяет составить кратчайший маршрут, оптимальный, экономный или с учетом возникших пробок на дороге. Да и система Start\Stop уже стала практически базовой комплектацией на многих авто.
Но в Audi пошли еще дальше и работают над так называемой predictive efficiency assistant (PEA) – интеллектуальным помощником, позволяющим повысить эффективность автомобиля. Суть данной системы в прогнозировании дорожных условий (с топографической точностью), по которым будет ехать автомобиль, и адаптация работы двигателя под эти условия. Например, всем известно, что двигаясь накатом с горки, можно экономить топливо, так вот задача PEA максимально использовать возможности рельефа местности для экономии топлива и выключать мотор (или часть цилиндров) не только в городе на светофорах, но и на трассах.
Звучит слишком фантастично, но в Audi утверждают, что только данная система может дать экономию топлива в 15-20%, в зависимости от рельефа дороги. Сама система PEA состоит из датчиков сопротивления качения, ветра и постоянно контактирует с навигационной системой автомобиля. Исполнительные модули взаимодействуют с адаптивным круиз-контролем, которым уже серийно комплектуют последние поколения Audi. Но сам круиз-контроль поддерживает только постоянную скорость, а в комплексе с PEA авто перед подъемом предусмотрительно наберет нужную скорость (даже если она чуть больше, чем задано круиз-контролем), чтобы затем максимально катиться накатом. Эксперименты показали, что на участке 3 км можно ехать с отключенным двигателем до 700 м, но водители едут максимум 300 м. Умная электроника позволяет на 18-20% поднять дистанцию, на которой авто может двигаться или с выключенным двигателем, или с частью отключенных цилиндров, благо все эти технологии уже реализованы в серийных Audi.
Возникает вопрос: А не страшно ехать с выключенным мотором, ведь он приводит в действие много вспомогательного оборудования (электроусилитель, усилитель тормозов, кондиционер, система отопления и т.п.)? На обычном автомобиле, эти страхи вполне обоснованы лучше не пробовать, но в будущих Audi это уже предусмотрели.
Скорее всего, все будущие модели Audi будут только гибридными, даже если от батареи не будет питаться тяговый мотор, то с нее запитают электроусилитель руля, тормозов, кондиционер, тот же электрокомпрессор наддува и множество электромоторов, которыми уже напичканы современные авто. На таком экспериментальном Audi A7 с системой iHEV с двумя батареями корреспондент AUTO-Consulting также поездил в окрестностях Мюнхена. Суть системы iHEV в том, что трансмиссия объединена с 48-вольтовым электромотором, который служит для запуска бензинового двигателя. Ток подается с отдельного аккумулятора, который в свою очередь заряжается при торможениях и езде накатом. В авто есть и вторая АКБ на 12В, с которой запитано электрооборудование авто, в то время, когда на ходу основной мотор отключается.
Внешне и по ощущениям – обычный автомобиль, но при каждом торможении, он накапливает энергию, которую затем может выдавать в бортовую сеть. В ходе испытаний без интеллектуального помощника эффективности (PEA), водитель, даже если стараться, проходит 28% тестового участка с выключенным мотором, а в комплексе с iHEV и PEA почти половина пути может быть пройдена без расхода топлива. Суммарный расход топлива на участке стал ниже на 10%, а мы просто ехали, как всегда. Такой «микрогибрид» уже фактически готов к производству.
Со временем, электрическую составляющую авто будут наращивать, чтобы автомобиль мог двигаться на электротяге как можно больше и как можно реже включать двигатель внутреннего сгорания. У Audi уже есть A1 e-tron, который до скорости 130 км\ч может ехать вообще на электротяге и имеет запас хода в 200 км. Но при интенсивных ускорениях или разряде батареи, в ход вступает бензиновый 1,5-литровый двигатель.
Корреспондент AUTO-Consulting проехался на таком «гибриде» по немецким дорогам. Динамика вполне достойная: в электрорежиме A1 e-tron разгоняется до 100 км\ч за 9 с и до 130 км\ч продолжает ехать на электротяге. Но в Audi пока не смогли полностью избавиться от вибрации при запуске бензинового двигателя и обеспечить синхронную плавную работу двух моторов. Поэтому, пока Audi A1 e-tron продолжает числиться в прототипах, а инженеры Audi – дорабатывать трансмиссию.
А вот с чисто электрическими авто в Audi также экспериментируют, но пока осторожно. Не смотря на большое число концептов, на конвейер они пока не попадают – слишком малый пробег на одной зарядке. Так, что электрический век в автомобильной промышленности наступит, но только после эры «гибридов».
Инф. AUTO-Consulting
На каком топливе будут ездить авто, когда закончится нефть?
В Audi научились синтезировать метан фактически из воздуха
Audi сделала революционный интерьер авто, где все управляется с iPad
Какое будущее ждет автомобиль? Новейшие системы, которые появятся в автомобилях уже в 2013-2014 гг.
Audi первая заменит зеркала заднего вида мониторами и камерами
Audi реализовала принципиально новую аудиосистему
|
Audi на сегодня - один из самых передовых автопроизводителей. В части моторов, инженеры из Ингольштадта вообще задают тон в индустрии. Но нет предела совершенству. В лабораториях Audi сейчас работают над тем, чтобы к 2020 году еще понизить расход топлива на 20% и на столько же уменьшить токсичность выхлопа. 
