Через шесть лет немецкие автопроизводители откажутся от разработки новых типов двс

Общее описание

Совершенствование двигателей внутреннего сгорания (ДВС) едва-едва поспевает за предъявляемыми к ним требованиями. С одной стороны, потребители с мечтами об одновременно мощном и экономичном моторе, с другой — экологи, ужесточающие нормы токсичности. А в завершение — геологи, все настойчивее напоминающие об истощении запасов «черного золота». Одним из вариантов решения этой проблемы являются гибридные силовые установки, состоящие из обычного ДВС и электродвигателя. В отличие от электромобилей и автомобилей на топливных элементах, которые все еще остаются «автомобилями будущего», гибриды уже с 1997 года выпускаются серийно.

Давайте сравним автомобиль с обычным ДВС и электромобиль. Обыкновенный автомобиль способен проехать без дозаправки четыре-пять сотен километров и при этом отравить атмосферу некоторым объёмом вредных веществ. Заправочных станций предостаточно в любом регионе, и пополнить запасы топлива можно за считанные минуты. Электромобиль может проехать на одном заряде батарей порядка 80-160 км. Он экологически чист, бесшумен и практически безупречен до того момента, пока не наступает очередь подзарядки аккумуляторов. У существующих в наше время «электрических» машин этот процесс длится несколько часов.

Гибридные автомобили берут все лучшее от обоих моторов: ДВС и электрического. Достоинство первого – в удобном энергоносителе, жидком топливе, а второго – в выдающихся моментных характеристиках. В отличие от ДВС, электромотор не нужно заводить и «раскручивать». Он может «стоять и ждать» не потребляя энергии. Но как только дали ток, сразу получили максимальную тягу на колесах. Электродвигатель эффективнее двигателя внутреннего сгорания в режиме частых стартов и стопов (т.е., при езде в городском цикле). Двигатель внутреннего сгорания, наоборот, более эффективен на постоянных, оптимальных для данного двигателя оборотах.

В гибриде оба двигателя работают друг на друга. ДВС крутит генератор и питает энергией электромотор. Тот, в свою очередь, позволяет ДВС работать без резких разгонных нагрузок, в наиболее благоприятных режимах. Практически все современные гибриды имеют систему рекуперации или, по-русски, «возврата энергии». Суть ее в том, что при торможении или при движении машины накатом, электродвигатели начинают крутиться от колес и работать как генераторы, заряжая батарею. Отсюда – меньший износ, экологичность и экономичность (особенно в городском цикле.)

Итак, перед нами технологичный прогрессивный автомобиль, в котором нивелируются недостатки и объединяются достоинства двух моторов. Но.., рано хлопать в ладоши, и послушаем, что говорят скептики.

Гибридные автомобили сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, не любят морозов, подвержены саморазряду, срок службы их ограничен несколькими годами. А «экономность» гибрида прямо связана с состоянием АКБ. Кроме того, существует проблема утилизации отработанных батарей. Гибриды дороже в ремонте, да и за сам ремонт возьмется далеко не каждый. Кроме того, высокую экологичность и экономичность гибридов многие тоже ставят под сомнение. Так, ряд тестов, проведенных авторитетными автомобильными изданиями, показал, что гибриды дают заметную экономию топлива только в городе, при движении же в смешанном цикле незначительно, а за городом существенно проигрывают современным дизелям. Почетное звание «Самый экологичный автомобиль года» в 2007 и 2008 годах присуждалась также автомобилям с дизельными моторами.

Рассмотрим подробнее, какими бывают и как устроены гибриды.

По степени гибридизации их делят на «умеренные»,«полные» и plug-in. «Полный» в состоянии двигаться лишь на электричестве, не потребляя топлива. «Умеренный» всегда задействует ДВС, а электромотор подключается, если требуется дополнительная мощность. Гибрид с подзарядкой (plug-in hybrid) — такой гибрид можно включать в розетку для подзарядки. В результате обладатель подобного гибрида получает все преимущества электрического автомобиля, без самого большого недостатка: ограниченного пробега на одном заряде. Когда электрический заряд заканчивается, подключается ДВС и автомобиль превращается в обычный гибрид.

По принципу взаимодействия электрической и топливной составляющих авто, гибридные приводы принято разделять на три вида: последовательный, параллельный и последовательно-параллельный.

Водородные автомобили

 
 
 В годы Великой Отечественной войны на примере заградительных аэростатов, приводимых в действие водородным двигателем, было решено использовать этот газ для замены классического ДВС. Мера оказалась бы спасительной в условиях повсеместного дефицита на бензин, особенно в блокадном Ленинграде, где положение было катастрофическим. Хотя водородные моторы слишком быстро приходили в негодность, зато само топливо расходовалось ощутимо экономнее.

Эстафету переняла Япония — первый серийный гибридный автомобиль на водороде выпустила все та же прогрессивная Toyota. Высокотехнологичная Mirai точно так же обладает способностью запасать в аккумуляторах энергию торможения. Два водородных баллона расположены спереди и сзади автомобиля и рассчитаны на 60 литров каждый, что позволяет преодолеть расстояние 650 километров со скоростью в 180 км/ч без дозаправки. 
 
Однако всегда найдется хоть какой-либо недостаток. В данном случае, это не очень проработаная система получения водорода. Если добывать его путем электролиза, то энергию, затраченную в больших объемах на его получение, практичнее напрямую запустить в электромобиль.

Можно было бы использовать метан, но он является невозобновляемым природным ресурсом, за сохранение которого активно борются экологи и ученые.

Что дальше?

Очевидно, что электромобили станут основным средством передвижения в некоторых регионах. Но этого, может быть, никогда не произойдет в мировом масштабе. Причиной такого пессимизма являются, в первую очередь, высокие цены на такие автомобилей и неразвитая инфраструктура заправки в Европе. Включая и Россию, конечно. Если аналитики BMW правы, то в будущем Европа скорее поставит на гибриды типа plug-in. Пока они дорогие, и у них сравнительно небольшой диапазон.

Однако скоро многое может измениться. Сейчас наиболее дальновидные бренды, в том числе Toyota и Audi, работают над батареями с электролитом в виде твердого тела. Такой аккумулятор может хранить в 2 раза больше энергии при том же объеме и весе, что и современные аккумуляторы. Гибридный плагин с такой батареей мог бы вырабатывать до 100 л. с. без использования ДВС, и этого вполне хватило бы большинству автомобилей.

Преимущества и недостатки гибридных авто

Транспорт с гибридной силовой установкой расходует на 30 % меньше топлива по сравнению со стандартными моделями. На этом преимущества использования гибридного автомобильного двигателя не заканчиваются:

• минимальное количество вредных выбросов за счет технологий рекуперативного торможения, наличия емкой АКБ;
• согласованность функций ДВС и электромотора;
• полезные инновации – опции стоп-старта, рециркуляции отработанных газовых смесей (подогревают тосол), изменение фазы распределения газов;
• наличие водяного насоса с электроприводом, системы климат-контроля и усиления руля, улучшенного качения покрышек;
• эффективность при работе на холостом ходу в городских условиях;
• возможность продолжительной поездки без дозарядки аккумулятора – заправляется бак;
• поддержка выбранного режима за счет компьютерного управления;
• низкий уровень шума работающего мотора.

К недостаткам моделей с гибридными установками относятся:

• необходимость регулярной нагрузки на АКБ;
• батарея может разряжаться до критического состояния при низкой температуре;
• проблемы с самостоятельным ремонтом машины;
• дорогая цена запчастей, которые не всегда есть в наличии в сервисных центрах.

Минусом для некоторых пользователей является высокая цена транспорта – даже недорогие японские гибридные автомобили Toyota Yaris стоят около 18 тыс. евро.

Экология превыше всего

Почему именно сегодня заговорили о конце эпохи двигателей внутреннего сгорания? Они не связаны с многолетними опасениями относительно истощения запасов нефти. В одних только ОАЭ запасов углеводородов хватит минимум на ближайшее столетие. Нет, дело в токсичных выбросах, неизбежных при эксплуатации ДВС. Сегодня многие мировые державы всерьез озабочены вопросами экологической безопасности, что приводит к введению жестких законодательных ограничений в отношении контроля за уровнем выхлопных газов.

Для мировых и прежде всего европейских автопроизводителей наступают трудные времена.Так, в 2018 году средний выброс CO² для зарегистрированных в Европе автомобилей составил 120,5 г CO²/л. с. С 2021 года действующие в Европе производители должны будут вписаться в лимит 95 г средних выбросов CO²/км для всего ассортимента предлагаемых ими моделей.

Нарушение этих норм грозит производителю штрафом за каждую проданную машину. Причем он будет расти в геометрической прогрессии: 5 евро за первое нарушение, 15 – за второе, 25 – за третье и 95 – за каждое последующее.

По подсчетам аналитической компании Alix Partner, для Volkswagen такое наказание обойдется в 1,83 млрд евро, а для Fiat Chrysler Automobiles в 746 млн евро. Способ избежать разорительных штрафов в виде массового выведения на рынок электромобилей не является дешевым выходом.

Как считают эксперты, разработка и внедрение платформы для автомобилей с подключаемым гибридом обойдется в 2 млрд евро в год.

На сегодня установленная норма для выхлопных газов – 95 г CO²/км – для некоторых производителей остается недостижимой. Лучшие результаты в этом отношении показывает Toyota, у которой средняя эмиссия составляет 99,9 г CO²/км. Далее идут французы, Peugeot и Citroen: соответственно 107,7 и 107,9 г CO²/км. Volkswagen – на 9-й позиции: уже 118,6 г CO²/km.

Короткая перспектива

После более чем векового доминирования в мировой индустрии эпоха двигателей внутреннего сгорания (ДВС), похоже, близка к своему завершению. Характерные особенности работы ДВС в виде запаха выхлопов и тряски силовой установки в обозримом будущем станут достоянием истории.

Наступает время больших перемен. Ведущие игроки автопромышленности должны предвидеть развитие тенденций рынка с большим опережением. В противном случае они рискуют остаться вне игры: просрочка и отставание грозят немалыми убытками, поскольку разработка нового автомобиля с нуля занимает несколько лет.

BMW – один из основных автоигроков. По словам Клауса Фрёлиха, руководителя группы технической поддержки баварского бренда, которые приводит портал Automotive News Europe, «в соответствии с прогнозами маркетологов BMW, дизельные двигатели в легковых автомобилях будут выведены из обращения в течение 20 ближайших лет, то есть до 2039 года. На 10 лет длиннее будет жизнь бензиновых агрегатов: до 2049 года».

Причем в различных частях света изменения будут происходить по-своему. Как заявил Фрёлих, «в течение 10 лет в крупных китайских городах, таких как Пекин или Шанхай, автомобили станут исключительно электрическими. При этом в Европе большую роль начнут играть подключаемые гибриды. В США же электрокары приобретут значительную популярность, но в основном на Западном побережье. И не станут доминирующим типом транспортных средств».

Руководство немецкой марки не верит в быстрый переход автомобильной промышленности на электрические рельсы. В основном из-за трудностей с технологией и доступностью материалов, необходимых для производства аккумуляторов.

Привод дополнительных аксессуаров в автомобилях с полным гибридным приводом

Конструкционные доработки привода дополнительных агрегатов заключались в том, чтобы компоненты работали не от ДВС, а от электричества. Приводная часть полногибридных моделей включает следующие элементы:

• вакуумный насос электрического типа. Деталь служит для понижения давления усилителя тормоза и поддерживает подачу низкого давления при старте и остановке;
• электрогидравлический усилитель управления рулем. Используется, чтобы во время автоматической остановки двигателя рассоединить ДВС и усилитель. Технология позволяет оптимизировать топливные затраты;
• компрессорный кондиционер с электрическим приводом. Отвечает за охлаждение салона при автоостановке. Деталь обеспечивает отсоединение компрессорного привода кондиционера и ДВС. Электрокомпрессор всасывает, сжимает фреоновый газ и направляет его в систему для прокачки;
• электроблок управления кондиционером. Регулирует температуру испарения от 800 до 9000 мин.

Важно!
Полный гибридный привод – единственный вариант гибридов, объединяющий функции старт-стопа, рекуперации, режим электротяги и систему E-Boost.

Эксперименты с экологически чистыми автомобилями

 

 
 
 Ажиотаж вокруг глобального транспортного плана вынудил общественность, аналитиков и инженеров глубже погрузиться в проблему автомобильного производства. Несмотря на то, что сейчас 97% всех европейских машин оснащены двигателем внутреннего сгорания, практически все крупнейшие автопроизводители бросили максимум ресурсов на выпуск электромобилей. Один только Volkswagen планирует в ближайшем десятилетии спускать с конвейера до 3 миллионов таких машин в год. А Daimler проектирует целую линейку электрокаров, состоящую из двух седанов и двух внедорожников. Крупнейшая консалтинговая компания PwC прогнозирует, что к 2028 году европейский авторынок на 30% будет состоять из электрического автотранспорта. По 28% останется на классические бензиновые и дизельные двигатели, а оставшиеся 14% равномерно распределятся по иным экспериментальным видам транспорта.

Еще в Советском Союзе инженеры пытались экспериментировать с разнообразными накопителями энергии, достигая экономии в 45%. Идея нерациональности автомобильного механизма давно беспокила научные умы. Действительно, какой смысл впустую использовать энергию торможения для нагрева воздуха и тормозной системы. Намного разумнее разработать своеобразный накопитель для нее, в качестве которого даже пытались применить сжимающийся газ. К сожалению, все подобные схемы прежних лет оказывались чересчур примитивными, не пригодными для массового применения. Но мыслью о гибридном автомобиле, умеющем запасать вырабатываемую при торможении энергию в особых аккумуляторах, серьезно озадачились инженеры и ученые многих стран.

Первой серьезной разработкой в данной области можно назвать увидевший свет в 1997 году автомобиль Toyota Prius. Он имел 1,5-литровый бензиновый мотор, который работал в хитрой связке с электромотором и генератором. Вместе вся эта конструкция соединялась в планетарном редукторе и регулировалась чрезвычайно замысловатой электроникой, а получаемая энергия аккумулировалась в гибридной никель-металлической батарее.

Сейчас странно воспринимается информация, что в Prius использовался генератор и электродвигатель по отдельности, тогда как современные электромашины совмещают их в себе. Новинка, разработанная в Toyota, с восторгом была воспринята общественностью, особенно на волне рьяной борьбы на защиту окружающей среды. Выгода автомобиля была налицо:
 

•  польза экологии,
• экономия, продемонстрированная по время тестов в городском режиме,
• цена, сопоставимая с традиционными бензиновыми представителями.

 
Эффект «первооткрывательства» был настолько велик, что на недостатки предпочитали не обращать внимания, хотя они были не менее очевидны:
1. Аккумулятор со всем прочим неотъемлемым электрическим багажом утяжелял автомобиль на дополнительные 300 кг, которые во время стабильного движения по трассе становились бесполезным грузом. Хотя экономия была доказана опытным путем, рядовые автовладельцы, ставшие обладателями сложного и тяжелого агрегата, ощутимого снижения расхода топлива совершенно не ощутили.
2. Государственная поддержка, направленная на повышение интереса к новому экологичному транспорту, вызывала негатив у большинства граждан. Так как за покупку и эксплуатацию гибридов владельцы получили налоговое послабление и определенные субсидии, бюджет приходилось пополнять за счет увеличения налогов для других автомобилистов, предпочитающих традиционные автомобили.
3. Чтобы обеспечивать растущий спрос на электромобили, должна быть создана отдельная отрасль, обеспечивающая автомобильную промышленность достаточным количеством аккумуляторов. А параллельно, следует решить проблему утилизации отработавших свой ресурс батарей, чтобы снова не привести к экологической катастрофе.

Пока же картину с гибридными автомобилями можно обрисовать, как сданный жилой дом с коммуникациями, но без какой-либо инфраструктуры, над которой работать еще долгие годы.

Промежуточным этапом перехода от ДВС к более совершенному транспорту может стать подзаряжаемый гибрид. По самой сути конструкции это то же самый электромобиль, который в случае крайне низкого разряда аккумулятора запускает маленький ДВС, быстро подзаряжающий основной двигатель. Над подобными моделями работали Chevrolet и Opel, но объем продаж не показал впечатляющих результатов. Отсутствие интереса объяснялось тем, что место, отданное под двигатель внутреннего сгорания и бензобак, можно было заполнить дополнительным аккумулятором, чтобы получить настоящий, полноценный электромобиль. На деле же получилась не очень понятная и не самая функциональная комбинация, так и не нашедшая отклика в сердцах автолюбителей. 

⇡#Смешанный тип подключения

В последнее время стали появляться гибридные автомобили, которые трудно отнести к какому-либо из описанных видов. В чем основная разница между параллельными и последовательными гибридами? Очевидно, в разграничении прав двух двигателей. А если подобная процедура не требуется? Можно, например, привязать ДВС к передней оси автомобиля, а электромотор посадить на заднюю. В итоге каждый агрегат получает практически полную независимость, необходимо только немного скоординировать действия каждого мотора. Такой вариант довольно прост и дешев: не требуется распределяющее устройство или специфическая трансмиссия. Любой автомобиль можно сделать таким гибридом, требуется лишь установить дополнительное оборудование на заднюю ось (если он переднеприводный с передним расположением ДВС) и связать все компоненты с электронным мозгом.

К недостаткам подобных гибридов можно отнести невозможность зарядки аккумуляторных батарей от ДВС. Только рекуперативная система торможения или подключение к розетке. К представителям нового вида гибридных автомобилей относится Peugeot 3008 HYbrid4, который анонсировали совсем недавно.

⇡#Выбор гибрида

Уже столько сказано про историю развития гибридных автомобилей и их устройство, но вопрос покупки подобного транспортного средства остается открытым. Выгодны ли гибриды? Удобны ли они в эксплуатации? Какие трудности ждут владельца гибридного автомобиля? И главное: какой гибрид выбрать? В августе в рамках еженедельного обзора новых технологий автомобильной промышленности мы рассмотрели отчет британской автомобильной ассоциации British Columbia Automobile Association, в котором специалисты скрупулезно подсчитали экономический эффект от покупки автомобиля с двумя типами двигателей. Результат обескураживающий: из 16 рассмотренных моделей лишь одна вышла в плюс в сравнении с ближайшим бензиновым аналогом. Почему получилось так, что автомобили с меньшим расходом топлива бьют по кошельку сильнее? Несмотря на неутихающие споры в обществе автомобилистов, гибрид по определению технически сложнее аналогичного автомобиля с единственным бензиновым ДВС. И хотя электромотор устроен довольно просто, он все же требует периодической проверки и планового технического обслуживания. В результате регулярный осмотр в официальном сервисе заметно облегчит кошелек. К тому же век емкостных батарей недолог — в зависимости от устройства и условий эксплуатации их срок жизни может длиться от нескольких лет до десятилетия. Замена аккумуляторов – процедура не из дешевых. Вот и получается в итоге: экономишь на одном, тратишь на другом. Покупать гибрид с прицелом на экономию нельзя.

Кто определенно будет доволен покупкой автомобиля со смешанным силовым агрегатом, так это любители высоких технологий. Короткие пробежки на электродвигателе (доступно не для всех гибридов), обилие информационных дисплеев, бесшумное перемещение в пробке. Все это, безусловно, доставит удовольствие техноманьяку. Что еще более приятно, так это удивление друзей, коллег и просто соседей по потоку — восхищенные взгляды окружающих дорогого стоят.

Вы еще не передумали приобретать гибрид? Тогда вам может пригодиться следующая таблица, в которую мы включили основные данные о 25 гибридных моделях: стоимость, форм-фактор, расход топлива. Дополнительно отмечено время разгона с 0 до 100 км/ч, эта цифра обязательна для понимания технических способностей автомобиля.

Полностью доверять цифрам нельзя: не всегда производитель заявляет полные официальные спецификации, а условия тестов могут отличаться. В целом, если отбросить невероятные характеристики самого экономичного, самого дорогого и в то же время самого быстрого Porsche 918 Spyder Hybrid, который еще не поступил в продажу, собранные данные вполне справедливы. Желающим максимально сэкономить можно порекомендовать Toyota Prius и Honda Insight: основатели рынка все еще смотрятся довольно привлекательно. Выбирать гибридные внедорожники Cadillac Escalade или Chevrolet Tahoe можно только ввиду комплектации, вряд ли электромотор существенно повлияет на расход топлива огромных монстров. В целом же лучше вообще не разделять рынок на автомобили с ДВС и гибридные, а рассматривать все предложения, анализируя новые технические возможности лишь в качестве бонуса. Наверняка через 10-15 лет именно так и будет, большинство моделей станут гибридными, а возможность ехать некоторое время на электрической тяге станет обыденной функцией.

В заключение приведем статистику продаж. С момента появления первых современных серийных гибридных автомобилей в 1997 году и по сей день двумя основными рынками для этих транспортных средств остаются Япония и США: на их долю приходится более 90% от общего тиража. Но даже в этих странах относительный объем продаж гибридов очень мал: в июле в США гибриды составили 2,27% от общего рынка легковых автомобилей. Перейдем к конкретным цифрам.

Статистика продаж гибридных автомобилей довольно пессимистична: снижение объема практически по всем моделям. Наиболее удачным для этого сегмента рынка годом стал 2007, с тех пор продолжается планомерное уменьшение спроса. Котировки нефти на мировых торговых биржах давно отступили от максимальных значений, следовательно, можно не экономить сжигаемое топливо. Свою роль сыграл и мировой финансовый кризис.

Вместе с тем из статданных становится очевиден безоговорочный лидер рынка гибридов – Toyota Pruis. Не зря японцы инвестировали в будущее.

Несмотря на всю неоднозначность использования гибридного привода в современных автомобилях, уже в ближайшем будущем мы увидим дальнейшее развитие этой технологии. Возможно, гибрид придет и в ваш дом.

«Очевидный выигрыш»

Современные газотурбинные двигатели отличаются большой «прожорливостью» во время взлёта, набора высоты и посадки. В экономичном режиме проходит только крейсерский полёт. Специалисты ЦИАМ предлагают накапливать электроэнергию в период максимальной работы керосинового двигателя, а потом использовать её в режиме крейсерского полёта.

«Сейчас коллеги из СибНИА укрепляют носовую часть летающей лаборатории — обтекатель, мотораму, передний шпангоут. Также они убрали третий средний двигатель АИ-25. Вместо него будет установлен турбовальный двигатель ТВ2-117 с электрогенератором. Он наиболее прост и надёжен в эксплуатации», — рассказал Варюхин.

Особенность двигателя, который разрабатывает ЦИАМ, заключается в применении в качестве обмоток высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) второго поколения.

• Самолёт Як-40
• РИА Новости

Постоянный ток вырабатывает генератор на постоянных магнитах. В этом агрегате, как говорится в буклете ЦИАМ, «заложен ряд инновационных технических решений, обеспечивающих высокий КПД и высокие удельные характеристики».

Генератор был создан учёными ЦИАМ и Уфимского государственного авиационного технического университета. Это первый в России производитель электроэнергии авиационного назначения мощностью более 150 кВт. КПД агрегата достигает 96%.

В материалах ЦИАМ сообщается, что максимальная частота вращения перспективного электродвигателя составляет 2500 оборотов в минуту, номинальное напряжение — 800 В, масса двигателя — 95 кг, диаметр — 0,45 м, длина — 0,4 м. Расход жидкого азота (для охлаждения обмоток. — RT) оценивается в 6 л/ч.

Варюхин сообщил, что электродвигатель можно устанавливать на самолёты вместимостью до 20 пассажиров. Однако в будущем ЦИАМ рассчитывает спроектировать более мощную силовую установку

По словам инженера, на текущий момент важно отработать технологию электродвижения, «пусть и на стареньком Як-40»

Также по теме

«Уникальные возможности для БПЛА такого класса»: как Россия модернизировала беспилотник «Форпост»

В 2020 году российская армия начнёт получать новые тяжёлые беспилотные комплексы «Форпост-Р». Об этом сообщила пресс-служба Минобороны…

«Создать сразу мощный двигатель очень тяжело, но мы будем двигаться к этому шаг за шагом. Гибридные технологии для силовых установок могут использоваться даже на широкофюзеляжных дальнемагистральных самолётах. Выигрыш от гибридизации может оказаться большим из-за продолжительного крейсерского полёта. Правда, требования к мощности будут совершенно иные — речь идёт о десятках МВт», — пояснил Варюхин. 

ЦИАМ намерен развивать технологии электродвижения за счёт совершенствования сверхпроводников. Они позволяют существенно уменьшить массу силовой установки. По мнению специалиста, авиационная отрасль получит «очевидный выигрыш» после изобретения электродвигателя мощностью от 2 МВт. В целом использование подобных агрегатов позволит снизить стоимость перевозок на 20%, прогнозирует Варюхин.

По словам инженера, «для масштабной интеграции электродвигателей необходима тесная кооперация между разработчиками самолёта и двигателя».

«Тем не менее на некоторые типы воздушных судов уже сейчас можно устанавливать электродвигатели. Прежде всего это лёгкие учебные самолёты. В будущем электродвигателем может быть оснащён, например, Ил-114-300, производство которого сейчас разворачивается. Для этого как раз необходимо достичь мощности в 2 МВт», — подчеркнул Варюхин.

Перспективы автомобилей-гибридов

Новизна технологии совмещенного мотора приводит к неполному пониманию автолюбителями, что же такое и как работает гибридный двигатель на подобном автомобиле. С учетом 20-летних разработок бренда Тойота у гибридов есть множество перспектив развития. Машины с облегченным кузовом, емкими и компактными аккумуляторами, простой и быстрой зарядкой, усовершенствованным режимом рекуперации в ближайшем будущем завоюют рынок.

У гибридных авто ДВС не подвергается критическим нагрузкам, а с учетом цикла Аткинсона его моторесурс выше, чем у стандартного двигателя. Для сокращения расходов на топливо машины оснащаются ГБО, совместимыми с электронными блоками управления. При внешней схожести с бензиновой техникой автовладельцы сталкиваются со сложностью обслуживания и огромным разбегом стоимости. Даже при отсутствии поломок и значительном пробеге цена машины окупиться через 5 лет. Но минимальные затраты на горючее стоят таких вложений.

Однако, будущее гибридного транспорта – только за моделями plug-in, которые реально экономят топливо. Плагины привлекательны бесшумным плавным электродвигателем, динамикой бензинового мотора, обеспеченной массивным электрическим бустом. Чтобы использовать машину полноценно, необходимо развитие зарядной инфраструктуры – установка специальных розеток на АЗС.

Типы гибридных агрегатов

Гибридный современный двигатель – экономичный и экологичный агрегат, но полностью разобраться, что же это такое, поможет обзор вариантов исполнения основной конструкции:

• микрогибридный силовой агрегат. Электрическим компонентом привода является стартер или генератор, отвечающий за функции старта и стопа. Кинетическая энергия используется по принципу рекуперации, то есть переходит в электрическую. Привода исключительно для электротяги нет. АКБ с наполнителем из стекловолокна – на 12 Вольт, адаптирована к частым стартам;
• среднегибридный силовой агрегат. Что значит в этом случае гибридный машинный двигатель? Деталь поддерживает функции ДВС, но транспорт не ездит на электротяге. Средние гибриды могут регенерировать часть кинетической энергии при торможении. Она переходит в электрическую и накапливается в АКБ. Батарея и электроузлы работают на высокой мощности. В режиме смещения точки нагрузки при помощи электрического генератора у теплового мотора повышается эффективность;
• полногибридный силовой агрегат. Высокомощный генератор интегрируется с ДВС. Есть функция движения при электрической тяге при маленькой скорости авто. Электрогенератор запитывает двигатель внутреннего сгорания с функцией старт-стоп в рабочем режиме. Высоковольтный аккумулятор заряжается в процессе рекуперации. Разделительное сцепление ДВС и электромотора обеспечивает быстрое отсоединение одной системы от другой.

Интересно знать!
Микрогибридные силовые агрегаты впервые сконструировал и выпустил бренд Тойота.

Немцы планируют перейти на производство электрических автомобилей к 2023 году

Разговоры о том, что двигатели внутреннего сгорания должны скоро уйти с небосклона автопроизводства и на замену им неминуемо придут другие моторы, а именно электрические двигатели, давно ходили в СМИ, по автомобильным и около автомобильным форумам.

Кто-то верил в факт пришествия безоговорочно, другие с сомнением относились к этому, третьи не верили вовсе, что электрические двигатели смогут заменить ДВС, ведь у них также крайне много разнообразных нерешенных проблем (взять хотя бы две основных: откуда безопасно брать столько электроэнергии для зарядки целой армии электрокаров и что делать с аккумуляторными батареями, которые к тому же еще и не дешевы в производстве).

А между этим, тема раздувалась и ширилась в средствах массовой информации, заголовки манили скорым пришествием всеобщего благоденствия и электрификации. И вот, нежданно-негадано, один из крупнейших поставщиков запчастей для многих автопроизводителей в Германии, Continental, заявил, что планы главных игроков страны действительно направлены на прекращение производства традиционных моторов и переход на электрифицированную тягу!

Крайний срок, озвученный представителями Continental- 2023 год, именно до этого срока немецкие автоконцерны будут продолжать разрабатывать и улучшать технологии ДВС, потом все перейдет в иную плоскость, бесшумных и экологичных электромобилей.

Насколько можно доверять этой информации? На наш взгляд, вполне, поскольку Continental AG производит сегодня не только шины, но и доставляет огромное множество деталей, начиная от тормозных систем и заканчивая двигателями внутреннего сгорания. Поэтому есть веское предположение, что эти ребята в курсе дел.

Переход разумеется не будет быстрым:

«Новые поколения двигателей внутреннего сгорания будут развиваться, но примерно после 2023 года, дальнейшее их развитие перестанет быть экономически оправданным, поскольку все больше и больше автомобилей будут переходить на электрический тип мобильности», заявил глава экономического отдела Continental, Вольфганг Шефер в интервью Auto News несколькими неделями ранее.

Это почти пророческое заявление касается исключительно немецких производителей, однако, как поведет себя весь автомобильный мир после такого радикального перехода немцев на альтернативную энергию, не ясно.

Если проследить за недавними заявлениями других автопроизводителей и правительств целых стран, к примеру:

Scuderi

Это двигатель разделенного цикла Air-Hybrid разработан американской компанией Scuderi Group. Он более экономичен, если сравнивать с обычными аналогами. Сотрудники компании рассчитывают, что их изобретение станет настоящим прорывом. Они уже получили на него патент. Для наиболее рационального использования энергии он разделяет 4 стандартных поршневых цилиндра на рабочие и вспомогательные. Это делается для того, чтобы разумно использовать энергию, которую они будут вырабатывать. Механизм функционирования основан на соединении двух цилиндров при помощи специального канала. Далее происходит впрыскивание сжатого воздуха во второй цилиндр с последующим воспламенением топливовоздушной смеси и выхлопом.