Вот же Ё!

Итак продолжаем наши рассказы о «Ё-проекте». Пришла очередь описать самую интересную часть — электрическую.

Гибридная последовательность

«Ё-мобиль», в зависимости от того, какую терминологию вы предпочитаете — техническую или маркетинговую, — можно назвать как «последовательным гибридом», так и «автомобилем с электромеханической трансмиссией». И то, и другое означает всего лишь тот факт, что двигатель не имеет прямой механической связи с колесами. Это отнюдь не новое решение, оно давно используется серийно в автопроме — например, на карьерных грузовиках. Там, правда, его применение вызвано слишком большими нагрузками, которые не выдерживает обычная трансмиссия — например, представьте себе, какой толщины карданный вал должен был бы быть на БелАЗе! На легковой машине этой проблемы, разумеется, нет. Тем не менее, такие схемы применены на ряде современных легковых концептов: AUDI A1 e-tron (на нем, кстати, используется роторный двигатель Ванкеля объемом всего 0,254 литра!), Fisker Karma, PX-MiEV, SsangYong EREV, Opel Ampera и даже какой-то китайский BYD, с виду чертовски похожий на Lexus.

Казалось бы, к чему такие сложности? Ведь очевидно, что чем больше преобразований энергии, тем больше потери! Ведь система «ДВС-генератор-электродвигатель» имеет высокий, но не стопроцентный КПД? Однако это только на первый взгляд, и все вышеперечисленные разработчики отнюдь не дураки. На самом деле, несмотря на потери преобразования, последовательный гибрид имеет существенно более высокий КПД, чем аналогичный по параметрам автомобиль с классической схемой передачи энергии механическим путем. Звучит абсурдом, не правда ли — потери больше, а КПД выше?

Дело в том, что тут надо рассматривать систему в динамике. Автомобильный ДВС имеет достаточно узкий диапазон оборотов, в котором его КПД максимален (кстати, он составляет всего около 40%) — именно поэтому ему требуется коробка передач. Кроме того, в практической эксплуатации он часто работает в неоптимальных, так называемых «переходных»  режимах — разгона и торможения. Поэтому КПД «сферического автомобиля в вакууме» — то есть, машины, движущейся прямолинейно и равномерно со скоростью 90км/ч на пятой передаче по измерительной дороге полигона (именно для этих условий указывается «паспортный расход топлива», который пишут в буклетах), — будет один, а КПД машины, движущейся в городе, от пробки к светофору и с подъема на спуск, будет совсем-совсем другим. В первом случае последовательный гибрид немного проиграет на чистой физике — из-за дополнительного преобразования энергии. Хотя максимальное значение КПД синхронного генератора составляет для машин средней мощности 0,88-0,92, да и у двигателя порядка 0,92-0,95, но это тоже, как ни крути, потери (хотя  и сравнимые с потерями, например, в гидротрансформаторной АКПП). Но вот во втором случае картина совершенно иная, и ее стоит рассмотреть подробнее.

Поделитесь с друзьями