Прошлой весной мы с Вадимом Гагариным в «Мячково» откатывали два суперкара – Nissan GT-R и Audi R8 V10. Чёрный, как смоль, японец против жемчужно-белой немки. Пятки у обоих не то что сверкали – плавились. Железо не выдерживало. Тормоза «горели». Асфальт крошился. Противостояние двух миров. Битва титанов. Во время бешеных ускорений и метаний между поребриками я даже думать не мог, что скоро окажусь за рулём электрического R8.
Прототип Audi R8 e-tron приводят в движение четыре асинхронных
электродвигателя (по одному на колесо). Суммарный максимальный крутящий
момент 4500 ньютон-метра, мощность 313 л.с. (230 кВт). Разгон до 100
км/ч – 4,8 секунды. Возможно, в серии будет применяться комбинированная
схема (спереди двигатели постоянного тока, сзади асинхронники)
|
Ну и ну… Как быстро всё. Буквально год с небольшим назад Audi во
Франкфурте представила алый концептуальный спортивный электрокар e-tron.
Это был пробный шаг. И вот, нате вам! Живой электрический прототип в
шкуре R8. Ешьте его с кашей. Немцы долго не запрягают, но скорость
страсть как любят.
Audi R8 e-tron. Полный электропривод quattro
Опробовать
новинку я отправился в Ингольштадт. Тест-драйв и технический семинар
проходили в двадцати минутах хода от штаб-квартиры Audi на специально
подготовленном автодроме Audi Sportpark. После короткой вводной части
погружаюсь в водительское кресло R8 e-tron. Рядом инструктор. Поехали!
Полная масса Audi R8 e-tron – 1,6 тонны. 200 килограммов приходится
на алюминиевую пространственную структуру ASF (Audi Space Frame).
Тяговый литиево-ионный аккумулятор SANYO весит 550 кг. От 230-вольтной
бытовой сети батарея заряжается примерно 6-8 часов. Если подключить R8
e-tron к 380-вольтному терминалу, время зарядки сократится до двух с
половиной часов
|
С первых секунд понятно – я за рулём прототипа. «R»-ка ещё «сырая» – и тут, и там всякие странности. Необычная работа селектора выбора режимов (чтобы активировался режим «D/S», в отличие от серийной R8, селектор в подпружиненном положении нужно держать несколько секунд), непривычно тяжёлый руль, вибрации, посторонние звуки силовой автоматики… В движении нужно быть предельно осторожным, сколько миллионов евро стоит прототип, одному богу известно.
Аккумулятор имеет полную электроёмкость 53 кВт•ч, при этом его
полезная ёмкость составляет 42,4 кВт•ч. Оптимальная температура АкБ
поддерживается при помощи жидкостной системы, в которую входят тепловой
насос (для подогрева батареи и салона в условиях низких температур) и
кондиционер (для охлаждения).
Тепловой насос, применённый в прототипе, принципиально схож с
насосами, используемыми в системах отопления зданий. Этот тип
нагревателя может использовать в качестве источника тепла, допустим,
нагретую воду или воздух. Хитрость теплового насоса в том, что он при
потреблении тепловой энергии способен выделить аналогичной энергии в
два-три раза больше. Тепловой насос представляет собой обращённую
холодильную машину. Конструкция основана на классическом контуре
хладагента с дополнительным конденсатором и некоторыми другими
компонентами. В конденсаторе происходит охлаждение сжатого и нагретого
хладагента с последующей конденсацией и переохлаждением. После
расширения теплоноситель поглощает тепло конденсатора и отдаёт его в
нужное место (нагрев аккумулятора, салона и т. п.) при помощи
теплоносителя. Для эффективного регулирования работы тепловых насосов
требуется сложный и гибкий алгоритм. Пока Audi тестирует насос на
концепт-каре R8 e-tron, но уже через несколько лет технология будет
готова к запуску в производство
|
Под еле слышное «в-з-з-з» электромоторов выкатываюсь из бокса на скоростной полуторакилометровый трек. Аккуратненько жму на «педаль тока», ускорение… Инструктор подгоняет – мол, смелее! Чего церемонишься? Даю волю правой ноге, и на спину под напором тяговой литиево-ионной батареи обрушиваются суммарные 4500 ньютон-метров крутящего момента, развиваемые четырьмя электродвигателями. У-э-э-Э-Э-Э!!! «Троллейбус R8» с места до сотни километров в час «выстреливает» за мимолётные 4,8 секунды и с такой же интенсивностью продолжает разгоняться далее. Но, увы, трек заканчивается, нужно разворачиваться, и обратно.
Интерьер прототипа R8 e-tron плоть от плоти серийного суперкара.
Основная деталь, по которой можно понять, что вы в электромобиле, –
нестандартный щиток приборов со специфической графикой
|
Интересное дело, на низких скоростях R8 e-tron ощутимо «задушен». Жмёшь на правую педаль, первая реакция – ле-е-ень. Ускорение хорошее, но не суперкаровское. Видимо, немцы так берегут заряд аккумуляторов в пробочно-городском режиме, а заодно и ходовую часть. Ну, просыпайся же! После секунды раздумий плавный и мощный подхват и далее неотвратимая лавина ускорения. Любое замедление, конечно же, с рекуперацией и подзарядкой аккумуляторов. Тормоза с керамическими дисками по-прежнему с мёртвой хваткой, но кажется, что здесь они стали ещё информативнее. Виной тому отсутствие паразитных шумов ДВС и системы выхлопа – во время торможения слышно, как колодки трутся о рабочую поверхность дисков…
Все двигатели на R8 e-tron задействованы постоянно, по умолчанию
70% тяги передаётся на задние колёса, но тяга может регулироваться
индивидуально для каждого колеса. Изменить характер поворачиваемости или
подправить траекторию при помощи такого интеллектуального полного
электропривода управляемая электроника может в два счёта
|
На пробную поездку на R8 e-tron каждому отводилось пять-семь минут.
Сменявшие друг друга автожурналисты, садившиеся за руль, норовили выжать
из электрокара все соки. Условия экстремальные. Примерно каждые полчаса
суперкар исчезал на передышку и подзарядку, а через 30-40 минут он был
снова готов принять на борт тест-пилотов. Инженеры заявляют, что в
режиме «газ в пол» R8 e-tron как раз может двигаться полчаса, при этом
они говорят, что прототип в боевом режиме способен преодолеть 2-3
Ле-Мановских круга. После всех этапов доводки серийная «R»-ка будет
способна преодолевать 250 километров в «нормально-европейском» цикле
NEDC. Кроме R8 e-tron, я опробовал ещё две электроновинки. Возвращаюсь
на «базу» и меняю «коня».
Audi A1 e-tron. Гибрид Ванкеля
Теперь
в моём распоряжении почти уже серийный электрический A1. «Малыш»
заточен на эксплуатацию в городе или пригороде, где есть сеть терминалов
для подзарядки. Средняя дальнобойность на электротяге – 50 километров.
Но если рационально использовать электроэнергию (резко не набирать
скорость, настраивать режим рекуперации) и при этом применять
электронное планирование маршрута, «радиус действия» A1 можно увеличить
до 90 километров. Этого вполне достаточно, чтобы использовать
автомобильчик для ежедневных поездок от дома до работы…
Синхронный электродвигатель приводит передние колёса Audi A1
e-tron. Электромотор развивает 61 л.с. (45 кВт) и крутящий момент 150
Н•м. В режиме ускорения тяговые показатели кратковременно могут быть
увеличены. Мощность может подниматься до 102 л.с. (75 кВт), крутящий
момент – до 240 Н•м. «Малыш» разгоняется от 0 до 100 км/ч за 10,2 с и
достигает максимальной скорости 130 км/ч
|
Снаружи A1 e-tron ничего особенного, внутри – тоже. «Малыш» от
стандартных собратьев отличается оригинальным цветом Aqua Mint pearl
effect, а также углепластиковыми крышей и спойлером. В салоне лишь иная
приборная панель. Стрелочные указатели заменены единственным
ЖК-монитором, на который выводится графика шкал, пиктограмм,
индикаторов… Бесшумно стартую и выкатываюсь из бокса.
Подготовленная
для A1 трасса больше похожа на картодром. Один поворот, другой. Ух!
Неужели я на электрокаре? Шустряк. Хотя 10,2 сек разгона до 100 км/ч
давно никого не удивишь. Влетаю в последнюю «шпильку», переднюю ось,
отягощённую электродвигателем, «выдавливает» наружу траектории... Сзади
просыпается нечто и начинает жужжать и вибрировать. Ой, неужели система
стабилизации проснулась? Но почему так поздно? Почему так странно?
Наружу скользят передние колёса, а хруст сзади… Да и эффекта от работы
не чувствуется… Я уже давно вышел из поворота, а звук не исчезает…
…
не ESP это вовсе, так работает силовая установка. Сюрприз! A1 e-tron –
не чистокровный электромобиль, это гибрид на полностью электрической
тяге. Силовой агрегат (20-сильный двигатель Ванкеля, совмещённый с
генератором переменного тока) с колёсами механической связи не имеет.
Его задача – по мере необходимости пополнять заряд аккумулятора или
питать тяговый двигатель. Подобная гибридная схема применена на Chevrolet Volt.
Электродвигатель,
приводящий передние колёса, расположен под капотом. Компактный
мотор-генератор получил прописку в задней части кузова под полом
багажника, включается он по мере необходимости, когда аккумулятору нужна
подзарядка. В моём случае под конец круга, пройденного в хорошем темпе,
тяговые батареи подсели до критического уровня, вот мотор-генератор и
активировался. Алгоритм работы гибрида с почти опустошенным
аккумулятором не сложнее, чем у холодильника, – пятнадцать секунд
мотор-генератор работает, пополняя заряд, пару минут отдыхает… Обороты
двигателя зафиксированы на отметке 5000, так эффективнее и экологичнее,
двигатель внутреннего сгорания не работает на «вредных» переходных
режимах.
270-вольтовая литиево-ионная аккумуляторная батарея, имеющая
ёмкость 12 кВт•ч, имеет жидкостное охлаждение для поддержания
оптимальной температуры. Аккумуляторы размещаются в специальном
подрамнике, это обусловлено требованиями безопасности.
Генератор приводится в действие от односекционного 254-кубового 20-сильного (15 кВт) роторно-поршневого ДВС (двигатель Ванкеля). Работает он на фиксированной частоте 5000 об/мин, которая обеспечивает максимальную эффективность и экологичность. Вес генераторной установки составляет 65 килограммов (с учётом блока силовой электроники, систем питания и охлаждения, системы выпуска, шумоизоляции и подрамника). Объём топливного бака – 12 литров. Применение двигателя Ванкеля обусловлено его небольшими габаритами при относительно высокой мощности |
Использовать электротягу целесообразнее в городе, где экологическая обстановка менее благоприятна. Если ваш маршрут будет пролегать по автобану или загородной дороге, вы заранее можете активировать режим, в котором силовая установка будет работать почти постоянно, питая тяговый мотор, не давая опустошаться тяговой батарее. Отключаться ДВС будет лишь время от времени, когда автомобиль движется накатом либо останавливается. Суммарный запас хода с учётом того, что аккумулятор изначально полностью заряжен, а 12-литровый бензобак полон, у A1 e-tron составляет 250 километров.
Гнездо для стандартного зарядного разъёма у Audi A1 e-tron
находится за кольцами на радиаторной решётке. Для заряда полностью
опустошённой батареи от электросети напряжением 230 В требуется менее
трёх часов, а от сети напряжением 380 В — менее часа. Оставшееся время и
уровень заряда отображаются на дисплее рядом с гнездом. Уровень заряда и
текущий запас хода также выводятся на информационный дисплей приборной
панели
|
Интересная штука – настраиваемый режим рекуперации. Интенсивность замедления и степень восполнения заряда при торможении двигателем можно задавать вручную при помощи подрулевых лепестков, которые на стандартных A1 переключают передачи. Всего предусмотрено пять уровней. Первая ступень соответствует небольшому замедлению, пятая – наиболее эффективная. Для чего это нужно? Для наиболее рационального использования кинетической энергии движущегося автомобиля в зависимости от условий. При движении в городском потоке Audi A1 e-tron может восполнять почти треть всей расходуемой энергии за счёт рекуперации. Подобная система на R8 e-tron тоже появится.
 |
Экологичность – это замечательно, но вопрос с сетью терминалов для
подзарядки пока остаётся открытым. Сейчас Audi, BMW, Daimler, Porsche и
Volkswagen выступают в поддержку единого модульного разъёма для зарядки
электромобилей. Единый для всех стран стандарт позволит получить удобный
доступ к энергосистемам независимо от марки автомобиля и поставщика
электроэнергии. Компании приняли решение о разработке разъёма,
состоящего из двух частей. Основной модуль проходит стандартизацию под
обозначением IEC 62196-2 Type 2 и позволяет осуществлять зарядку от
однофазных (220 В) и трёхфазных (380 В) сетей переменного тока. Кроме
этого, сейчас разрабатывается дополнительный модуль – для зарядки от
сетей постоянного тока, которые уже существуют в Японии. Интегрирование
сети терминалов для подзарядки в инфраструктуру будет осуществляться
автогигантами в тесном взаимодействии с многочисленными
заинтересованными партнёрами (поставщики оборудования, электроэнергии,
услуг) и государственными органами.
Что
касается электромобильных перспектив Audi – в 2012 году компания
планирует ограниченной серией выпустить R8 e-tron. Производство будет
осуществляться на заводе quattro GmbH в Некарсульме. Несколько ранее
начнут продавать гибридные A1 e-tron. В ближайшем будущем из
«электротоваров» немцы будут способны предложить гибридные A8, Q7 и Q5.
Последний мы уже успели протестировать, но о нём в следующий раз. Пока
только откроем секрет: гибридный Q5 собираются продавать в России.
Виталий Кабышев
Фото: Виталий Кабышев и Audi
