23.03.01 „Revolution“ и другие экономичные машины

Прошедший женевский автосалон показал, что сегодня – в условиях постоянно растущих цен на нефть – все автостроители думают об экономии горючего и о создании моторов, отличающихся не только большой мощностью, но и скромными аппетитами. Правда, хотя крупные автоконцерны пока ничем таким похвастать не могут, говорить есть о чём.

Вот, например, машина, которая называется просто, но без претензии на скромность - „Revolution“ - „Революция“. Те счастливчики, что видели её в натуре - в восторге. Хотя по картинкам и описаниям вроде бы ничего революционного и нет: форма, хоть и спортивная, но скорее традиционная, к тому же солидная и добротная; цвет - серебристый металлик; внутри сидят пять человек и вроде бы им не особенно тесно; максимальная скорость 150 км в час. Правда, мотор, вроде бы, не так слаб, как может показаться - от нуля до сотни „Революция“, как пишут, разбегается за 8,3 секунд. Но, в общем-то, тоже ничего сенсационного. Так почему же авторы её назвали „Революция“ и кто они? Уверен, что вы их не знаете.

„Революция“ - первый опыт Amory Lovins и его фирмы „Hypercar“. Правда, сам Lovins человек в США хорошо известный: получает 40 тысяч долларов в день за консультации по вопросам энергетики, а „Революция“ - это его собственный практический вклад в дело экономии энергии - машина тратит на 100 км чуть меньше, чем два с половиной литра бензина. Сравнимый с нею (по своим техническим возможностям) VW Passat требует восьми литров.

Чтобы понять, как „совершена“ эта революция, надо вспомнить, что КПД автомотора в обычных условиях не превышает 15%, и только при быстром разгоне, когда требуется увеличить мощность в десятки раз, КПД достигает 35%. На само движение расходуется не более 20% топлива. Остальная энергия попросту разбазаривается: тратится на холостом ходу, уходит на преодоление трения, превращается в тепло: нагреваются мотор, колёса, тормоза. А сколько энергии (и горючего) можно сэкономить за счёт снижения веса машины, или за счёт улучшения аэродинамики?

Lovins и фирма „Hypercar“ стали решать все эти проблемы шаг за шагом. Корпус проверил в аэродинамической трубе. Кузов сделал не из стали, и не из алюминия, для изготовления которого нужно огромное количество электроэнергии, а из тех же графитовых волоконных материалов, из которых делают корпуса гоночных машин, теннисные ракетки, горные лыжи. Поэтому „Революция“ весит всего лишь 460 кг. Passat втрое тяжелее. Но главное - „Революция“ имеет не один мотор, а пять. Четыре электрические - они сидят на колёсных осях. И один бензиновый. Он работает постоянно в оптимальном режиме (об этом заботится компьютер) и подзаряжает батарею, которая питает электромоторы, работающие по потребности, которая тоже определяется компьютером. И управляется „Революция“ не рулём, а двумя джойстиками. Компьютер решает и то, с какой силой в каждом конкретном случае должны работать тормоза.

Вообще вся машина - это компьютер на колёсах. В разработке её принимали участие инженеры компании Sun Microsystems. В общем- то всё это сейчас не редкость, но обратите внимание: здесь всё это делается не для того, чтобы бить рекорды скорости, а только для того, что бы экономить топливо. Естественно, чтобы эта экономия имела смысл, машина должна быть общедоступной, недорогой. Фирма „Hypercar“ стремится к этому, но, как всегда, цена будет определяться рынком. А его пока нет, потому что никто эту „Революцию“ выпускать не хочет, потому что для запуска её в серию и для создания сервиса пришлось бы вложить колоссальные средства, которых ни у кого нет.

Правда, на днях газета Wall Street Journal процитировала Криса Мотерсхеда, отвечающего за новые технологии и разработки в концерне BP - Amoco:

«Мы считаем, что фирма „Hypercar“ обладает хорошими технологиями и машина должна выйти на дороги».

Для этого нефтяной концерн, в котором занимаются и разработками альтернативных источников энергии, выделил фирме „Hypercar“ миллион долларов и надеется, что к 2002 году „Революция“ войдёт в стадию испытаний.

Менее революционным путём идёт инженер Ульрих Зоммер (фото). Его фирма Loremo Automotive в Мюнхене представит в этом году на франкфуртской выставке автомобиль L 22. Этот прототип проходит испытания и умудряется, перевозя четырёх человек расходовать не более полутора литров на сто километров. Зоммер, используя разработанную им особую конструкцию стального каркаса, сумел снизить вес машины до 430 кг. Снижению веса помогает и особая конструкция сидений: все четыре вместе весят столько же, сколько одно стандартное. Причём, пассажиры заднего ряда сидят лицом назад, спиной к первому ряду. Так автору удалось спрятать горизонтальный элемент несущей конструкции.

Кроме того, машина по желанию хозяина легко и просто может превращаться в пикап или кабриолет. В двигателе Зоммер ничего революционного не обещает. На L22 будет стоять 20-сильный турбо-дизель с двумя цилиндрами и объёмом 600 куб см. Несмотря на скромные характеристики, машина сможет развивать до 140 км в час - это достигается благодаря низкому сопротивлению воздуха за счёт узкого и плоского кузова. Если машина будет выпускаться серийно и не менее 100 тысяч штук в год, то цена не будет превышать 20 тысяч марок.

Автогиганты проблему экономичного двигателя, просто, не любят. Они много говорят на эту тему, но практический результат явно ниже их гигантских возможностей. Так Opel сделал только маленькую и тесную Astra Eco, которая потребляет около четырёх с половиной литров дизельного топлива.

BMW только прорабатывает вопрос о серийном производстве автомобильных кузовов, точнее, пассажирского салона из искусственных или графито-волоконных материалов и надеется его решить уже в ближайшем будущем. Ещё в этом году должен быть проведён крэш-тест.

Renault при изготовлении модели Espce и Chevrolet в модели Corvette уже используют этот волоконный материал. Преимущество его неоспоримо: он вдвое легче стали и на 30% легче алюминия. Параллельно BMW ищет и другие пути снижения веса машин. Например, дверца, сделанная из алюминия с магнезией, легче стальной на семь с половиной килограмм.

Шестицилиндровый мотор, где чугун хоть частично заменён алюминием и магнезией, становится легче на пять-семь килограмм. Наиболее сложной проблемой на пути к созданию алюминиевых моторов является коррозия. Но об этом в другой передаче. А пока - назад - к вопросу об экономичности.

VW объявил, что к 2002 году хочет обкатать прототип автомобиля, потребляющего один литр на сто километров. Корпус будет, скорее всего, из графито-волоконных материалов. Но машина станет малопрожорливой не благодаря каким-то техническим достижениям, а только потому, что её сделают очень маленькой - кабина рассчитана на двух человек, сидящих, как в спарке истребителя, друг за другом. Мотор будет дизельным и не мощнее 30 л.с. Ходовые характеристики - соответствующими.

Кто-то скажет, что концерн VW уже сейчас выпускает очень экономный автомобильчик Lupo, и поставил на Аudi А2 дизельный мотор TDI объёмом один и две десятых литра, потребляющий около трёх литров солярки. Но, во-первых, А2 алюминиевый и уже потому неэкономный. Во-вторых, VW уже пытался сделать Lupo особо экономичным. Его мотор выключался сам собой, если машина не двигалась более пяти секунд, скажем на светофоре, и заводился от нажатия ногой на педаль газа. Но это изобретение не привилось. Да и стоил тот Lupo, как и все эко-варианты автомобилей, на три-четыре тысячи марок больше, чем „нормальные“. Такой прейскурант защитники окружающей среды, прежде всего Гринпис, воспринимают как издёвку. Особенно если вспомнить, что сейчас VW с восторгом рассказывает о том, как работает над легковым(!) автомобилем Bugatti мощность 1001 л.с.

Как замечает Вольфганг Лобек, руководитель ряда технических проектов Гринпис, если...

-...в средней категории, т.е. в массовых автомобилях, почти ничего не меняется - расход горючего не растёт, но и не уменьшается, то, чем выше класс автомобилей, тем больше извращений мы видим. Например, восемнадцать цилиндров. Или SLR Mercedes. Или "Konzept D" VW, где стоит пятилитровый мотор. Причём, пять литров - это, к сожалению, объём двигателя, а не расход горючего. Уже эти примеры показывают, что по-настоящему волнует автостроителей: машины с расходом топлива до 20 литров. Третья группа - автомобили с минимальным расходом топлива - это, скорее, попытка найти алиби. VW Lupo, Honda, - в общем, в павильонах всех фирм можно было увидеть автомобили, расходующие три с половиной - четыре литра. Но это никак не способствует снижению потребления горючего.

Я прерву представителя Гринпис, чтобы вы не упустили его мысль. Фактически, год от года моторы становятся всё эффективнее и экономичнее, их КПД растёт, но параллельно с этим в автомобиле становится всё больше всяких устройств, повышающих безопасность и комфорт, вроде подушек безопасности, кондиционера, компьютера, навигационных систем и электрических стеклоподъёмников - практически, так же „извращений“, говоря словами Лобека. И все они требуют нового расхода энергии. И ещё - в последние два-три года, и особенно после того, как цены на нефть взлетели, а сбыт автомобилей только за полгода сократился примерно на 20%, все автоконцерны, похоже, всерьёз занялись проблемой экономии горючего и представили А2, Lupo, Astra Eco...

- Наоборот, создаётся впечатление, что все это просто демонстрация потенциальных возможностей. Фирмы как бы доказывают: вот наша трёхлитровая машина, это мы можем, а потому оставьте нас в покое. Мы будем заниматься более важными и приятными делами.

Уверен Вольфганг Лобек, руководитель ряда технических проектов Гринпис.

- В общем, ничего хорошего. Нам говорят: чем вы теперь не довольны, ведь вы же сами начали два года назад эту борьбу за трёхлитровые двигатели. Но мы-то предлагали не какую-то конкретную трёхлитровую машину, а концепцию, позволяющую в принципе снижать расход горючего. Промышленность же свела всё только к символическим трём литрам. Машины могут быть разными, но в каждом случае расход должен быть минимальным. Bently, например, не обязательно должен расходовать 25 литров. Наверняка можно обойтись и двенадцатью литрами. Особенно это касается массовых автомобилей. Кто сказал, что "Passat" обязательно должен тратить восемь литров, можно и четыре - пять. Это важнее, чем постоянно говорить о создании какой-то одной машины, потребляющей только три литра горючего.

Выражение „трёхлитровая машина“ в Германии, действительно, звучит как заклинание. Всё началось в 1996 году. Тогда Гринпис, по-моему, впервые показал, что способен на конструктивные шаги. После громких, но абсолютно бесплодных призывов к экономии ресурсов, Гринпис представил машину своей мечты. Она была названа Smile и вызвала массу критики со всех сторон. Недовольнее всех шумели, прежде всего, сами защитники природы, проклинающие автомобиль в принципе. Максималисты сочли Smile предательством „зелёного“ движения.

Smile - это продукт целенаправленного тюнинга автомобильчика Renault Twingo. В результате этой перестройки машина стала потреблять почти вдвое меньше топлива, чем до того. Добилась этого швейцарская фирма Wenko. Прежде всего, выбрасывая всё необязательное, она сумела сократить вес машины на четверть - с 845 кг до 650. Это уже сократило потребление горючего. Но 70% экономии достигнуты за счёт перестройки мотора - двухцилиндрового двигателя. Во-первых, был сильно уменьшен его объём (до 358 кубиков), а во-вторых, была улучшена эффективность наддува. В результате создаётся мощность до 55 л.с., как у серийного Twingo, что позволяет достигать скорости 170 км в час, чего серийный Twingo делать не мог. Единственным своеобразным моментом было то, что при разгоне нужно было давать больше газа, чем обычно. Но это вопрос привычки.

На следующей выставке во Франкфурте - это был 1999 год - Гринпис хотел представить новый экономный двигатель, работающий на том же принципе, но уже большей мощности. Но для этого уже денег не хватило. Хотя, концерн Audi, например, и признал концепцию Гринпис перспективной, малозатратной, эффективной и пригодной для использования на моторах самых различных объёмов. А федеральное экологическое ведомство признало, что таким образом можно было бы сократить расход горючего на 35%.

Но идея не умерла. Инженеры высшей технической школы в Цюрихе (Lino Guzzella, Institut fuer Mess-und Regeltechnik der ETH Zuerich), взяв за основу мотор, разработанный фирмой Wenko для Гринпис, во-первых, повысили КПД этого двигателя, а во-вторых, чтобы обеспечить более энергичное ускорение, разрабатывают систему, которая (по потребности) способна резко увеличивать сжатие воздуха и усиливать наддув. Расход топлива составляет около трёх с половиной литров. Причём, речь уже идёт о машинах среднего класса, а не о маленьком Twingo.

Иной путь выбрала тюнинговая фирма KLS. Она ставит на дизельные моторы переключатель, который позволяет водителю выбирать между двумя вариантами движения: экономичным и энергичным. Например, на автомобиле Seat Arosa двигатель 1,7 SDI, переключённый в экономичный режим, имеет мощность 45л.с. вместо „серийно заданных“ 60 л.с. В нормальной ситуации этого вполне достаточно. Снижение мощности достигается с помощью электроники, которая сокращает подачу горючего, если мотор в течение двух секунд работает на одном числе оборотов. Причём, подача горючего сокращается так и до тех пор, пока число оборотов не начинает падать. После этого автоматически опять усиливается подача горючего. Если же вам в какой-то момент нужно резко увеличить мощность - обогнать кого-то, например, - можно щёлкнуть переключателем, но достаточно и просто резко нажать на педаль газа. Тогда мотор переходит в энергичный режим и может выдать вместо 45 л.с. даже 90 л.с. Напомню, что сходя с конвейера, т.е. до тюнинга, машина имеет 60 л.с. Экономия топлива, достигаемая с помощью системы, разработанной тюнинговой фирмой KLS, - 50%. Стоимость системы от 1700 марок. Если вы заправляетесь раз в неделю, то система окупится за год. А какую пользу вы принесёте природе!