Гибридные автомобили: экологичная экономия на колесах

Двадцатый век - период войн, катаклизмов, резких подъемов и падений - ознаменовался эпохой стремительного развития автомобильной промышленности. Сложные и простые, грациозные и неповоротливые машины за сотню лет преодолели путь становления, развития и, наконец, завоевания какой-то «части» жизни каждого из нас. На протяжении всего этого времени вместе с очевидными преимуществами четырехколесных средств передвижения сосуществовали также их явные недостатки, а именно: абсолютная зависимость от источника энергии (топлива) и негативное влияние на окружающую среду продуктов горения этого топлива, в том числе, углекислого газа. Ученые и инженеры разных стран решили избрать разные пути решения «автомобильных» проблем. Кто-то ограничился введением жестких экологических норм, стимулирующих производителей разрабатывать авто с низкими показателями загрязнения окружающей среды. Некоторые страны развернули кампании по переходу на альтернативные виды горючего, такие как, например, этанол (состоит из этилового спирта и бензина). В то же время азиатские разработчики решили пойти более сложным путем и заняться совершенствованием самих автомобилей, а не топлива, и тем самым сделать их не только экологически «чистыми», но и экономичными, что для рядового потребителя, особенно в наше время, немаловажно. В ходе одного из таких экспериментов свет увидел первый массовый гибрид-современник - герой сегодняшней статьи. Согласно определению, «гибрид» – это объект, сочетающий в себе свойства других (двух или более) объектов. В этом случае имеется в виду силовая установка гибридного авто, в основе которой лежит симбиоз нескольких абсолютно разных типов приводов (в нашем случае - это двигатель внутреннего сгорания и электрический мотор).

Этот «гибридный» мир

В жизни с гибридами обычному человеку приходится сталкиваться куда чаще, чем можно предположить. Неторопливый мопед в руках дедушки-пенсионера, тяжелый локомотив на железнодорожной станции и гигантский карьерный самосвал - по сути, все они оснащены силовыми установками смешанного типа. Мопед относят к категории гибридов по причине комбинации в нем движущей силы педалей ездока и бензинового двигателя. Некоторые типы тяговых агрегатов поездов также принято считать дизель-электрическими гибридами, работающими на топливе и электричестве. В то же время определенные виды железнодорожного транспорта относят к этой категории средств передвижения по причине использования в них электрической коробки передачсхемы передачи энергии от двигателя к колесам (так же, как и в случае с мощными карьерными грузовиками). Причина перехода на электронику электричество – сложность передачи крутящего момента на колеса большой и очень тяжелой движущей установки. Схема функционирования такой системы проста – работающий на горючем топливе двигатель приводит в движение генератор, который обеспечивает энергией тяговые электродвигатели. К числу гибридов техники-конструкторы относят также современные субмарины, оснащенные дизель-электрическими, атомными силовыми установками. Несмотря на то, что о гибридах многие автомобилисты узнали лишь в конце ХХ века, история этого «вида» транспортных средств уходит далеко в прошлое.

Страницы истории

Кто бы мог подумать, но первые, пусть простые и медленные, гибридные самоходные установки (автомобилями эти устройства вряд ли получится назвать) появились еще в позапрошлом веке. В отличие от классических авто современности, «гибридные» транспортные средства того времени приводились в движение силой водяного пара, а максимальная скорость такой системы на колесах не превышала десятка километров в час. Самый первый «автомобиль», использовавший в качестве движущей силы электрическую энергию, в 1839 году сконструировал шотландец Роберт Андерсон (Robert Anderson). К сожалению, в то время на изобретение внимание так никто и не обратил. Спустя 50 лет, на рубеже веков, в летопись эволюции гибридных авто свои имена вписали еще два человека: уроженец Бельгии Генри Пайпер (Henri Pieper), в 1905 году запатентовавший гибридную схему для авто, которая предусматривала использование электромотора наряду с бензиновым, и немец Фердинанд Порше (Ferdinand Porsche). История создания вторым машины Lohner Electric Chaise (Lohner-Porsche Mixte Voiturette) породила множество слухов и легенд. Одни считают, что Chaise, повергнувшая в шок посетителей одной из ярмарок Парижа, приводилась в движение несколькими электрическими моторами и двигателем внутреннего сгорания с генератором, который это электричество производил – такой себе примитивный гибрид. Тем не менее, сторонники другой версии истории Mixte Voiturette уверены, что автомобиль функционировал от перезаряжаемой 44-элементной батареи емкостью 300 Ач, заряда которой хватало примерно на 65 км пути. Несмотря на медлительность, «дилижанс» работал практически бесшумно. Согласно данным исторических источников, «настоящие» гибриды конструктор Порше, работавший в мастерских Lohner, начал собирать немного позже. На фото ниже представлен переднеприводный автомобиль, использовавший для движения электричество и бензин. Совершенствуя свои разработки, Порше вскоре удивил мир первым в истории четырехприводным полноприводным гибридным авто. Нужно отметить, что во время Первой мировой войны Порше, не имевший высшего образования, продолжил разрабатывать автомобили с гибридными двигателями, за что вскоре был удостоен звания профессора Венского технического университета. Конечно, выпускать такие машины с их экономичностью и экологичностью было в то время удовольствием дорогим, поэтому со временем более дешевые классические авто и конвейерная революция Генри Форда (Henry Ford) вытеснили инновационные наработки конструкторов, оставив для них место лишь в павильонах музеев. Стремительный рост цен на нефть и газ в 1970-х заставил разработчиков и потребителей вновь обратиться к уже практически забытым мечтам конструкторов создать экономичное и универсальное средство передвижения. В этот период на улицах Западной Германии появилися ьзнаменитый концепт европейские гибриды VW Taxi производства Volkswagen, который сочетал в себе параллельную схему включения бензинового и электромотора. В 1992 году пресс-служба Toyota обнародовала данные о намерениях компании всерьез заняться разработкой максимально экономичных транспортных средств с низкими показателями загрязнения окружающей среды. Год 1997 ознаменовался выходом на японский рынок автомобиля Toyota Prius, такого себе символа современной «гибридизации». За 12 первых месяцев маркетологам компании удалось продать около 20 тысяч этих машин. Европейским автомобилестроителям, к сожалению, не удалось добиться успехов Toyota у себя на рынке. Выпущенная в 1997 году модель Audi Duo, созданная на базе модели А4 с дизльным двигателем 1,9TDI работающим в паре с 29-киловатным электромотором, в Старом Свете потребителя не нашла, поэтому производство этих авто со временем прекратили, а сама компания сосредоточила усилия на разработке дизельных двигателей. Но не стоит думать, что Toyota что-то заработала на Prius. По некоторым даннм, производство не окупилось до сих пор, зато послужило отличной площадкой для отработки технологии.. Спустя два года инженеры Honda порадовали экономных автомобилистов анонсом своего гибрида - двухдверного хэтчбека Insight. Кроме наличия гибридной силовой установки, модель частично была сделана из легкого пластика и имела очень низкий коэффициент сопротивления воздушному потоку. Отсюда – очень низкий расход топлива. С началом нового тысячелетия Toyota начала поставки Prius за рубеж, тем самым проникнув на рынок США, одну из самых успешных площадок для продаж гибридных автомобилей в мире. Несмотря на блистательный успехсносный уровень продаж, не обошлось без неприятных инцидентов. В 2005 году представители Toyota объявили об отзыве 160 тысяч гибридов Prius для ремонта (75 тысяч единиц в Соединенных Штатах, 70 тысяч в Японии и 14 тысяч в других регионах). Проблема заключалась в сбое программного обеспечения компьютера авто, что зачастую приводило к внезапной остановке бензинового двигателя во время движения.