Долгое время нам преподносили электрификацию как своего рода панацею, единственное спасение от загрязняющих окружающую среду двигателей внутреннего сгорания. Конечно, инженеры Audi ведут работы и в этом направлении, причем добились на этом поприще немалых успехов. Но куда интереснее (и перспективнее) оказалась их идея использовать выбросы СО2 для производства нового топлива. Впрочем, обо всем по порядку.

Сила тока

Сегодня каждый уважающий себя автопроизводитель разрабатывает гибридные или полностью электрические силовые установки. Но значимых успехов в этой области добиваются немногие. Чтобы подстраховаться, специалисты Audi ведут разработки сразу по нескольким направлениям. Например, они представили прототип, оснащенный необычной силовой установкой iHEV и экспериментальной системой Predictive Efficiency Assistant (PEА). Особенность первой в том, что помимо обычного бензинового мотора 3.0 TFSI она включает 48-вольтовую электросистему, которая представляет собой продвинутый вариант знакомой автоматики “старт-стоп”. В нее входит литиево-ионная батарея, трансформатор и главный компонент – стартер-генератор. В отличие от менее современных аналогов она умеет работать не только во время остановок, но и на ходу. Например, при движении “накатом” электроника глушит ДВС для экономии топлива, при этом еще и запасает энергию за счет рекуперации. А как только водитель нажимает на “газ”, компьютер быстро и незаметно вновь запускает бензиновый мотор.

Полезным дополнением к такой установке должна стать и система PEA. Ее электронный “мозг” связан не только со всеми датчиками автомобиля, но и с навигационной системой. Основываясь на полученных данных, он заранее подбирает подходящий режим работы силового агрегата для каждой конкретной ситуации. Например, перед затяжным подъемом он не станет глушить двигатель, а перед спуском, наоборот, приготовится выключить его как можно раньше, чтобы сберечь лишнюю каплю горючего. Впрочем, на практике эта капля не такая уж и маленькая: согласно данным испытаний, эти системы позволяют снизить расход в среднем на 10–12%. Конечно, выгода не столь солидная, как хотелось бы. Но и это весьма впечатляющий результат. Впрочем, есть у Audi и более многообещающие разработки.

Хотите пример? Пожалуйста! Вы когда-нибудь видели автомобиль, которому для 100-километрового пробега требуется всего литр бензина? А ведь именно таким расходом примечателен концепт Audi A1 e-tron с “двухрежимной” гибридной силовой установкой. Ее конструкция заслуживает особого внимания. В ней есть 3-цилиндровый 1,5-литровый бензиновый двигатель, развивающий мощность 130 л.с. и крутящий момент 200 Нм. Он работает в связке с электромотором мощностью 50 кВт, который заменяет собой стартер, и генератор. Есть и второй электродвигатель, который связан уже с колесами, – он развивает 85 кВт и 250 Нм. Несмотря на название “двухрежимный”, на деле режимов работы у силового агрегата множество. Их переключение зависит от скорости и условий движения, а также от состояния батареи. В идеальных условиях этот автомобиль может разогнаться до 130 км/ч на одной только электротяге. При этом заряда спрятанного под задним диваном аккумулятора (его емкость 17,4 кВт/ч) хватит на 90-километровый заезд. Подзарядка батареи происходит при движении “накатом” и при торможении, а если этого будет недостаточно, в работу вступит ДВС. В зависимости от ситуации он исполняет разные роли: может быть лишь источником энергии, а может подключиться к трансмиссии параллельно с электромоторами, чтобы обеспечить машине отличные динамические характеристики. Важно то, что все эти процессы происходят очень плавно и незаметно – о смене режимов водитель может догадаться, лишь если выведет на экран бортового компьютера схему потоков энергии. Ну а любители скорости не смогут не оценить динамичность компактного автомобиля: на разгон до “сотни” прототипу нужно менее 9 с. А ведь это далеко не предел, работы по доводке еще ведутся!

Вторсырье

Медленно сползает покрывало, открывая жадным взглядам журналистов новый автомобиль. Вот наконец оно соскальзывает, и перед нами предстает... Audi A3 Sportback. Причем не простой – надпись “TCNG” на борту означает не только то, что такая машина будет примерно на 3000 евро дороже обычной, но и то, что ее двигатель может работать на сжатом газе – метане.

Сама по себе эта идея не нова – метан пробовали использовать в качестве альтернативного топлива уже давно. Но все производители сталкивались с одной проблемой: газ в баллонах хранится под высоким (более 200 бар) давлением. Из-за этого резервуары приходилось делать очень тяжелыми, с толстыми стенками. Естественно увеличение веса негативно сказывалось на характеристиках. А вот на показанном автомобиле они совсем другие. Пара новых сверхпрочных баллонов выполнена из полимерных материалов со стекловолокном и усиленного углепластика, они на 70% легче обычных стальных собратьев. Примечателен и другой компонент автомобиля – электронный регулятор. Он поддерживает давление в магистрали на уровне 5–9 бар, предотвращая тем самым возможность повреждения деталей двигателя. А если запас газа иссякнет и давление в баллонах упадет ниже 10 бар, сработает автоматика, и 110-сильный 1,4-литровый мотор TFSI снова начнет потреблять бензин из 50-литрового бака. Такая система позволит новому A3 TCNG проехать до 400 км на газу и еще 780 км на бензине – отличный результат!

Еще интереснее выглядят новые способы получения топлива, разработанные при активном участии специалистов Audi. Например, чем можно заменить природный метан? Конечно, синтетическим аналогом. Именно им планируют заправлять новый A3 TCNG. Но как его получить? Для этого придумали хитрую установку, точнее, целый энергетический комплекс. На первом этапе вырабатывается электроэнергия – для этого можно использовать, например, ветряки или солнечные батареи. Затем полученный ток используют в процессе электролиза, где исходным сырьем является обычная вода. В результате реакции выделяется кислород – его выпускают в атмосферу. А вот второй продукт, водород, можно использовать по-разному. С одной стороны, им можно заправить автомобиль, оснащенный соответствующим двигателем. Но нам интересна дальнейшая переработка – аппарат, который превращает водород и углекислый газ в... тот самый синтетический метан. Получается замкнутый цикл: выброшенный автомобильным мотором вредный газ служит в качестве сырья для получения нового топлива!

Такое же “сырье” хотят использовать и для производства других видов топлива – немцы называют их e-diesel и e-ethanol. Попытки производить биотопливо из органической массы предпринимают уже давно. Основным препятствием на пути развития этих технологий стало то, что для них требовались растения, употребляемые человеком в пищу (например, кукуруза, сахарный тростник, картофель). А кто согласится пожертвовать своей едой ради “железного коня”? Теперь эта проблема решена совместными усилиями инженеров Audi и американской фирмы Joule: для производства е-топлива нужен СО2, солнечный свет и вода (не обязательно очищенная, достаточно технической или соленой). Впрочем, есть еще один, самый важный компонент – специальные микроорганизмы, так называемые цианобактерии. Именно они под воздействием солнечного света преобразуют двуокись углерода в синтетическое биотопливо. После этого остается лишь отделить горючее от воды и очистить, а затем просто залить в бак. Химики утверждают, что полученный благодаря этим бактериям е-этанол ничуть не хуже уже известного состава Е85 (85% биоэтанола и 15% бензина), при этом для производства е-топлива не требуется жертвовать полезными растениями.

Скептики могут сказать: большинство перспективных технологий еще очень далеки от широкого применения, а электричество на сегодня единственная реальная альтернатива ДВС. На это можно возразить: автомобили с электродвигателями тоже появились не вчера, но до их пор широкого распространения не получили. Решения с гибридными силовыми установками, конечно, хороши, но даже ощутимое 15-процентное снижение выбросов углекислого газа экологических проблем не решит. Впрочем, такие представители “электрического племени”, как A1 e-tron, выглядят многообещающе. Но даже на этом фоне новые решения в области производства биотоплива, продемонстрированные Audi, действительно могут привести автомобили на уровень “нейтральности СО2” – сколько выбросили в атмосферу, столько и переработали. Осталось лишь дождаться их широкомасштабного внедрения – может, тогда мы сможем дышать чистым воздухом и не опасаться за то, чем будут дышать наши дети.

Вас заинтересует:

Вам понравилась эта статья?




Тест-драйвы, которые читают с этой статьей:


Интересные новости по теме


Комментарии

Обзоров машин на сайте:

4 2 9 1