Мы уже поведали о некоторых инновационных разработках инжинирингового подразделения GM Powertrain Europe. Однако наш рассказ был бы неполным без гибридных, электрических и водородных машин, созданных инженерами концерна GM.
Мы уже поведали о некоторых инновационных разработках инжинирингового подразделения GM Powertrain Europe. Однако наш рассказ был бы неполным без гибридных, электрических и водородных машин, созданных инженерами концерна GM. |
Зачем автомату электромотор
Все привыкли к понятию «гибридная силовая установка», что подразумевает наличие двух моторов – например, электро и ДВС. Но инженеры GM пошли своим путем. Они создали так называемый 2-режимный гибрид (2-Mode-Hybrid). Он оснащен двигателем внутреннего сгорания и автоматической планетарной коробкой передач, в которую интегрировали два электромотора по 22 кВт. Такую функционально нетрадиционную трансмиссию назвали EVT (Electrically Variable Transmission). С классическим ДВС эта КП связана через гидротрансформатор. В зависимости от требуемой мощности гибридная силовая установка может работать в трех режимах – только электротяга, только ДВС, ДВС плюс электротяга. Руководит этим процессом сложная система управления HOS (Hybrid Optimizing System). Она также отвечает за рекуперацию энергии в режиме торможения, которая преобразуется в электричество и используется для подзарядки никель-металл-гидридной аккумуляторной батареи, расположенной под задними сиденьями. Система может использоваться как на автомобилях с моноприводом, так и с приводом на все колеса. В качестве ДВС применяется шестицилиндровый V-образный двигатель, работающий на биотопливе Е85 и имеющий режимы отключения нескольких цилиндров и возможность управления клапанами, т. е. фазами ГРМ.
Эта новинка позволяет сократить расход топлива до 50% по сравнению с традиционными трансмиссиями, а также демонстрирует гораздо лучшие динамические и скоростные показатели. При этом она занимает не больше места, чем обычный «автомат». В настоящее время система адаптирована для внедорожников Cadillac Escalade, Chevrolet Tahoe, Saturn Vue и т. д.
Возмужавший стартер стал генератором
Использование ременного привода упрощает адаптацию стартер-генератора к уже выпускаемым ДВС |
Следующая разновидность гибридных систем, предлагаемых концерном GM, имеет в своем составе стартер-генератор с ременным приводом (Belt-Alternator-Starter – BAS). Такое решение наиболее доступно по цене, так как легко интегрировать узел-гибрид, т. е. стартер-генератор в выпускаемые ДВС. Преимущество такой системы также в ее малом весе и компактных размерах. Электроника, управляющая ею, автоматически глушит мотор при остановке автомобиля, но как только водитель нажимает на педаль акселератора, вновь запускает его. Наиболее эффективна эта система в городских условиях движения, для которых характерны частые остановки, разгоны и торможения. Кроме того, при торможении двигателем генератор вырабатывает электроэнергию для подзарядки литий-ионного аккумулятора. Благодаря использованию подобной системы экономия топлива в городе может достигать 10–25 процентов.
Под током
Инновационная силовая установка E-Flex делает концептуальный Chevrolet Volt непохожим на своих электрических предшественников. Она состоит из литий-ионной аккумуляторной батареи, которая заряжается от электрической сети, электромотора и 1,0-литрового 3-цилиндрового турбомотора, работающего на биотопливе Е85. Полностью заряженная аккумуляторная батарея обеспечивает запас хода на электрической тяге до 64 км. Многим водителям этого вполне достаточно, чтобы удовлетворить потребности в ежедневных поездках. В дальних путешествиях к работе подключается традиционный ДВС. Он вращает генератор, который вырабатывает электроэнергию, позволяющую увеличить запас хода машины до 700 км. В корпорации GM более 700 инженеров работает над запуском автомобиля в серийное производство. Однако все зависит от времени завершения разработки новых литий-ионных аккумуляторов, соответствующих требованиям безопасности, долговечности и функциональным характеристикам.
Топливные ячейки
Несколько десятилетий инженеры концерна GM трудятся над созданием и усовершенствованием автомобилей, работающих на водородных топливных элементах. Десять машин Opel Zafira HydroGen3 используется в Берлине в рамках глобального проекта «Сотрудничество в области экологически чистой энергии» (Clean Energy Partnership – CEP) с сентября прошлого года.
В настоящее время на шасси внедорожника Chevrolet Equinox Fuel Cell (на фото) построено новое, четвертое поколение машин HydroGen4. Для всестороннего изучения различных аспектов эксплуатации корпорация GM намерена построить более 100 таких автомобилей. Батарея топливных элементов на HydroGen4 состоит из 440 последовательно соединенных ячеек. Электроэнергия от них поступает к синхронному электромотору мощностью 73 кВт (100 л. с.). HydroGen4 разгоняется от 0 до 100 км/ч приблизительно за 12 с, развивает максимальную скорость 160 км/ч. 4,2 кг сжатого газообразного водорода обеспечивают автомобилю запас хода до 320 км.