Современный автомобиль немыслим без электроники. Ныне она управляет всеми его агрегатами и узлами. Количество различных электронных устройств у наиболее совершенных представителей славного четырехколесного племени уже исчисляется десятками штук, и это еще не предел. Недаром их образцы (самостоятельно или в составе других изделий, или отдельные компоненты) можно было встретить на всех трех автомобильных выставках, прошедших в конце нынешнего лета в МВЦ «Крокус Экспо».
Первые серийные автомобили с гибридными силовыми установками появились чуть более десяти лет назад. Их создание в значительной степени стало возможным благодаря достижениям в области электроники.
Одними из основных компонентов гибридных приводов являются микропроцессорные (компьютерные) блоки управления и преобразователи электрической энергии (инверторы), построенные на силовых полупроводниковых приборах. Первопроходцами в этом деле стали японские компании Toyota и Honda. Они и ныне находятся в числе лидеров. Toyota на нашем рынке продвигает свои гибридомобили и под собственной маркой (упор делается на Prius), и под премиум-брендом Lexus. Последних на автосалоне оказалось целое «стадо» — кроссовер Lexus RX 450h, представительский Lexus LS 600h L, мощный седан Lexus GS 450h, компактный Lexus CT 200h. Все они относятся к полным гибридам (Full Hybrid), т.е. могут не только начинать, но и продолжать движение с приводом от электродвигателя, как, впрочем, и Prius.
В Европе на долю гибридных автомобилей Lexus приходится около 60% для модельного ряда LS, 50% — для GS и примерно 70% — для RX. Познакомимся подробнее с Lexus CT 200h, начало производства которого запланировано на конец 2010 года. Гибридомобиль построен на новой платформе и может работать в четырех режимах (по желанию водителя) — NORMAL, EV, ECO или SPORT. Первый из перечисленных является базовым. В режиме EV привод колес осуществляется только от электрической машины (синхронной с постоянными магнитами), при этом 1,8-литровый бензиновый двигатель выключен. Емкости никель-металлгидридной аккумуляторной батареи хватает для двухкилометрового пробега по городу на скорости до 50 км/ч. При выборе ECO реакция дроссельной заслонки на резкие нажатия педали акселератора демпфируется, а управление системой кондиционирования оптимизируется для повышения топливной экономичности. Режим SPORT предназначен для любителей динамичного стиля езды (остальные три — для ценителей комфорта). При его выборе напряжение, питающее электродвигатель, увеличивается на 150 В и достигает 650 В, что заметно прибавляет эпектромотору мощности, следовательно, и общая мощность гибридного привода повышается. Бензиновый двигатель переводится в режим более высоких оборотов, а настройки электроусилителя рулевого управления изменяются таким образом, чтобы обратная связь была более острой. Кроме того, в данном режиме корректируются пороги срабатывания систем динамической стабилизации (VSC) и противобуксовочной (TRC). Подчеркнуть разницу между динамичным и комфортным характерами Lexus CT 200h конструкторы решили с помощью комбинации приборов. При включении режимов EV, ECO или NORMAL приборы подсвечиваются голубым цветом.
Но как только водитель выбирает SPORT, цвет подсветки меняется на красный. Одновременно индикатор мощности гибридного привода переключается в режим тахометра. Кстати, электроусилитель рулевого управления получает питание от батареи гибридного привода (высоковольтной). Дух спорта присущ всей продукции Porsche. И даже если фирма создает внедорожник, то все равно получается спортивный внедорожник. В полной мере это относится к новинке компании — Cayenne S Hybrid с параллельным гибридным приводом, который разгоняется с места до 100 км/ч за 6,5 с и имеет максимальную скорость 242 км/ч. Он комплектуется 3-литровым 6-цилиндровым V-образным компрессорным двигателем мощностью 245 кВт/333 л.с. при 5500 — 6500 об/мин (крутящий момент 440 Н•м обеспечивается в диапазоне 3000 — 5250 об/мин). Компрессорный наддув позволяет получить высокий крутящий момент уже при низких оборотах мотора. Между бензиновым двигателем и 8-ступенчатой автоматической коробкой передач Tiptronic S находятся специально разработанная разделительная муфта и электрическая машина (34 кВт и 300 Н•м).
Суммарно для привода получается 279 кВт/380 л. с. при 5500 об/мин и 580 Н•м при 1000 об/мин, что и обеспечивает хорошую динамику. Электрический мотор-генератор способен самостоятельно с умеренным ускорением разгонять гибридомобиль — движение на электротяге целесообразно, например, для бесшумного перемещения в жилых зонах. А за пределами города некоторые участки дороги можно преодолевать вообще по инерции — при движении без использования мощности привода двигатель внутреннего сгорания автоматически отсоединяется от трансмиссии и выключается. Ну и ну, а когда-то движение накатом по соображениям безопасности запрещалось. Комплексное взаимодействие ДВС, разделительной муфты, электрической машины и 288-вольтовой никель-металлгидридной аккумуляторной батареи (емкость 1,7 кВт•ч) регулируется электронной системой управления двигателем. Она получает данные о режиме движения и потоках энергии и в любой ситуации оптимально управляет обоими моторами.
АКБ располагается под полом багажного отсека, имеет габаритные размеры 426 ? 925 ? 286 мм и массу около 80 кг. В течение срока службы она не требует обслуживания. Специальная система управления батареей совместно с системой охлаждения поддерживает ее температуру постоянной и защищает от перегрева. Кроме того, процессы заряда и разряда также находятся под контролем. Специалисты компании Porsche не остановились на достигнутом и продолжают совершенствовать гибридный привод. Из перспективных разработок они показали портальную ось, предназначенную для Porsche 911 GT3 R Hybrid, которая содержит два электрических мотор-генератора (по одному на колесо). Бензиновый двигатель не является обязательным атрибутом гибридного привода. Вместо него можно использовать и дизель, как сделала компания Peugeot на модели 3008 Hybrid 4 (начало продаж в Европе — весна 2011 года). У французского гибридомобиля все колеса ведущие, причем передние получают вращение от 2-литрового дизель-мотора HDi (120 кВт/163 л.с. и 300 Н•м), а задние — от электродвигателя (27 кВт/37 л.с. и 200 Н•м). А корейская Kia показала гибридные автомобили и с дизелем (Sorento Diesel hybrid), и с газовым мотором (Forte hybrid LPi).
Оба «корейца» комплектуются 180-вольтовыми литий-полимерными АКБ. В заключение темы гибридов упомянем экспонировавшиеся силовые агрегаты для Cadillac Escalade Hybrid с двумя электрическими машинами и для Mercedes-Benz S 400 Hybrid с одним мотор-генератором. Безопасность превыше всего Одним из важнейших событий прошедшего автосалона стала премьера нового Volvo S60. Шведская компания всегда уделяла значительное внимание проблемам безопасной эксплуатации своей продукции и на этом поприще добилась впечатляющих успехов. Нынешняя ее новинка впервые в мире оснащена системой обнаружения пешеходов с функцией автоматического торможения, благодаря которой этот автомобиль может вовремя обнаружить пешехода, проходящего по дороге перед транспортным средством, и предупредить водителя. Если он вовремя не среагирует на предупреждения, то система произведет торможение в автоматическом режиме. Данное устройство представляет собой развитие системы предупреждения столкновения, которая уже устанавливается на автомобилях компании Volvo Cars и содержит новый модуль радиолокационного датчика, расположенный в решетке радиатора, видеокамеру, установленную перед внутренним зеркалом заднего вида, и центральный блок управления. Радар обнаруживает объекты, находящиеся перед автомобилем, и вычисляет расстояние до них, а по сигналу с видеокамеры определяют, какой именно этот объект. Благодаря усовершенствованному радиолокатору, работающему в двух режимах, зона видимости расширилась, и теперь радар способен обнаружить пешехода, который только предпринимает попытку выйти на дорогу. По сравнению с ранее использовавшимися системами нынешняя видеокамера обладает более высоким разрешением, что сделало возможным вовремя определять манеру поведения пешехода. Для этого устройства характерны определенные ограничения, как и для человеческого глаза: она хуже «видит» в темное время суток и в плохих погодных условиях. Ключевым элементом новой разработки является компьютерная программа, которая отслеживает манеру перемещения пешехода, что позволяет определить, будет ли он выходить на дорогу или нет. Система может опознавать пешехода ростом от 80 сантиметров и выше, то есть включая детей.
Кстати, если вы ищете операторский кран для фото- и видеокамер, покупать его не обязательно. Так как это весьма дорогостоящая техника, более разумным выбором может стать операторский кран аренда.
Помимо рассмотренной, новый Volvo S60 комплектуют и другими системами, помогающими водителю избежать опасных ситуаций — мониторинга усталости водителя (Driver Alert Control), информирования о наличии автомобиля в «слепой» зоне (Blind Spot Information System), предупреждения о сходе с полосы движения (Lane Departure Warning), защиты от опрокидывания (Roll Over Protection System), предупреждения столкновения на малой скорости (City Safety). В последней из перечисленных используется лазерный локатор. А система динамической стабилизации благодаря новому датчику, измеряющему угол крена, может на самой ранней стадии обнаружить тенденцию к заносу и раньше вступить в дело, внеся коррективы с большей точностью.
Устройства предупреждения об опасности столкновения появились совсем недавно, и их пока можно встретить на некоторых дорогих автомобилях. А как хотелось бы иметь нечто подобное и на машинах «не первой свежести» (действующего парка). Оказывается, и такое теперь возможно благодаря израильской фирме Mobileye. Она предлагает систему предотвращения аварий, которая состоит из трех компонентов — микровидеокамеры с мощным микропроцессором, дисплея и динамика. Микропроцессор получает информацию от видеокамеры и бортового компьютера транспортного средства, постоянно просчитывает и анализирует ситуацию вокруг и перед автомобилем. При возникновении опасной ситуации устройство подает водителю звуковой и визуальный сигналы о необходимости незамедлительного принятия мер для предотвращения столкновения. Система работает как при движении по трассе в скоростном режиме, так и при нахождении в городских пробках. Помимо предотвращения аварии она помогает поддерживать безопасную дистанцию путем постоянного вычисления расстояния до впереди идущего автомобиля и в режиме реального времени информируя водителя об его изменении, причем дистанция отображается на дисплее в секундах до теоретически возможного столкновения. Кроме того, новинка от Mobileye оповещает о ненамеренном уходе со своей полосы движения в случае пересечения линий разметки без включения указателей поворота. Компания Continental прежде всего ассоциируется с качественными шинами. Однако корпорация в своем составе имеет подразделение Chassis & Safety Division, которое среди прочего занимается производством электронных систем управления тормозами. На автосалоне можно было познакомиться с его новейшими разработками — электрогидроагрегатами АБС MK 100 ABS и системы динамической стабилизации MK 100 ESC, экспонировавшихся в разобранном виде, размеры и вес которых уменьшены более чем на 30 % по сравнению с предшествующими образцами. Наши достижения по части автоэлектроники пока весьма скромны, но они все же есть. Волжский автозавод представил панель приборов автомобиля LADA Priora с встроенной навигационной системой ГЛОНАСС/GPS, начало производства которой намечено на первый квартал будущего года. Ряд отечественных предприятий производит системы зажигания и топливоподачи или их компоненты. В «Крокус Экспо» они показали как известную серийную продукцию, так и новинки. Среди последних разработок Старооскольского завода автотракторного электрооборудования имени А.М. Мамонова находятся модули погружного электробензонасоса 21101–1139 и 1118–1139, электробензонасос 60.1139-10, катушки зажигания 405.3705-03 и 407.3705. У Димитровградского автоагрегатного завода это дроссельный патрубок 2112–1148010-12 и рампа форсунок 2104–1144010-10, у Калужского электромеханического завода — погружные электробензонасосы 21083–1139009, 21102–1139009, 21230–1139009. Знакомили с новой продукцией и другие калужские предприятия — «Энергомаш» (регуляторы напряжения термооптимизированные «РЕНАТО», плафоны освещения салона со светодиодными платами) и «Автоприбор» (датчик синхронизации 23.3847, датчик положения коленчатого вала 191.3847, блок управления дизельным двигателем 514.3763–10). Новые комбинации приборов находились на стендах владимирского «Точмаш» (3110.3801000-30 и3110.3801000-05) и компании «АТПП» из Санкт-Петербурга (первая в России мультимедийная виртуальная панель приборов). Знакомство с прошедшими выставками убеждает, что автоэлектроника развивается быстрыми темпами.
