Перспективы дальние и ближние

Существуют резные оценки того, в какую сторону пойдет дальнейшее развитие автомобильной промышленности. Большинство специалистов считает, что будущее целиком принадлежит так называемым гибридам. Оппоненты возражают: принципиальная основа хранения энергии у большинства современных гибридов – литиевые аккумуляторные батареи, весьма дорогие и достаточно тяжелые. Наконец, лития в природе мало, и на этой базе основываться нельзя, - продолжают те же критики направления. Однако и они не отрицают самого факта неизбежности перемен. Наиболее радикальные сторонники «чистых городов» обсуждают полный отказ от ДВС в пользу электротранспорта, особенно там, где заторы неизбежны, а плотность движения максимальна. Реалисты осторожно предлагают учесть особенности климата и не рубить с плеча: потенциал модернизации двигателя еще далеко не исчерпан. Чем все это «грозит» автобизнесу, как производящему, так и обслуживающему автопарк после продажи? Редакция обсудила указанный вопрос с Петром Корниловым, техническим экспертом ZF Services.

– В этой теме ключевое слово – экология. Она диктует пути развития, она очерчивает рамки, под ее музыку танцуют все производители. Это первое соображение. Второе такое: техническое развитие остановить нельзя. И если первое, экологическое соображение, однозначно сейчас работает в пользу гибридов, то второе дает надежду, что будет найдена замена литию и иным неопрадванно дорогим техническим решениям.

Если же рассматривать проблему более внимательно, то следует задуматься над рядом иных, сопутствующих вопросов. Любое техническое новшество – проблема для массового производства. «План по валу», если так можно определить устоявшееся и привычное положение дел, – это мощнейший сдерживающий фактор, а потому никто добровольно да еще себе в убыток не станет сворачивать производство, приносящее сегодня прибыль, чтобы браться за новое дело с отдаленными и туманными перспективами. Тут необходимо мощное давление: финансовое, административное, правовое. Как раз такое давление и организуется под знаменами экологии. Регулярно и в Европе, и в Соединенных Штатах ужесточаются требования к нормам содержания вредных веществ в выхлопных газах автомобилей. Придет время, и существующие способы совершенствования двигателей внутреннего сгорания будут исчерпаны, потребуются принципиально иные силовые установки, способные приводить в движение автомобили, от которых человечество уже не сможет отказаться. Естественно, в рамках наших нынешних представлений таким альтернативным двигателем является электрическая машина: бесшумная, безвредная (если исключить вопрос производства электричества вне автомобиля) и компактная. Такая машина имеет и собственные недостатки, главный из которых – ограниченность пробега от зарядки от зарядки, а временный и сопутствующий – стоимость в производстве.

Могу уточнить: законодательные ограничения оказывают влияние не только на автопроизводителей, но, естественно, и на их смежников, поставщиков комплектующих для конвейеров. В целом автомобиль становится легче, КПД систем и агрегатов растет. Совершенствуется двигатель, и все мы уже проследили стремительный путь от карбюратора к впрысковым системам, продолжающийся сменой поколений и совершенствованием технологий. Получил распространение принцип «stop&go», в соответствии с которым автомобили на красный сигнал светофора стоят с заглушенными моторами, а пуск двигателей происходит при нажатии на педаль газа или выключении сцепления.

Но все эти решения можно считать лишь этапами на подходах к настоящему перевороту в автомобилестроении.

– Изменения накапливаются. Создание гибридных автомобилей – это нечто новое и для производства, и для эксплуатации, и для сервиса. На сегодня уже очевидно, что для передвижений внутри городов, тем более в климатических условиях Европы, электрический транспорт вполне отвечает всем требованиям, а главное, уже технически возможно создание серийных транспортных средств индивидуального пользования. К тому же, как показывает статистика, среднесуточный пробег по городу не превышает 100 км, а это вполне реальная цифра для электромобилей. Да и подзарядка батарей в городе не является нерешаемой задачей.

Во всех остальных случаях решение пока видится только в создании гибридов. Но любой гибрид может быть более или менее электрическим. Спорным остается как раз вопрос о том, в каких пропорциях станет применяться соотношение между ДВС и электромотором. А в прямой зависимости от этого находятся и проблема компоновки автомобиля, место и «удельный вес» всей трансмиссии, и даже, в конце концов, судьба заводов и людей, занятых – я перехожу к более близким проблемам – производством сцеплений, коробок и мостов. В связи с этим нам представляется весьма удачной схема гибрида, в котором электрическая машина располагается на месте нынешнего гидротрансформатора, то есть между двигателем внутреннего сгорания и автоматической или роботизированной коробкой передач. Точнее – между ДВС и двухмассовым (теперь уже почти классическим) сцеплением. Без него в этой конструкции не обойтись, потому что двигатель, «задушенный» экологией, на малых оборотах работает очень неустойчиво, рывки неизбежны. Впрочем, это лишь техническое уточнение. Вернемся к конструкции. В режиме работы ДВС электрическая машина действует, как генератор, заряжая батареи; в режиме торможения она же становится рекуператором, возвращающим энергию блоку батарей, а при отключенном ДВС электрический мотор становится основным двигателем. Поскольку в такого рода автомобилях роль ДВС сводится к вспомогательной, то он резко уменьшается в размерах, уступая часть подкапотного пространства электрической машине, в результате чего общая компоновка автомобиля почти не изменяется. Подчеркиваю, новый агрегат именно так и называется: электрическая машина. Потому что он является и стартером, и генератором, и электромотором, и рекуператором. При такой конструктивной схеме роль коробки передач остается прежней, и наши производства, в которых мы являемся мировыми лидерами, не оказываются на обочине прогресса. Еще более важно то, что такой подход позволяет быстро перенастроить производство на существующих заводах. Автомобиль остается автомобилем, сохраняется вся структура, сложившаяся в этой отрасли, сохраняются сервисы и наработанные приемы ремонта, остаются на своих местах ремонтники-профессионалы. Такого рода схема уже реализована на автомобилях Mercedes S-класса, такого же рода схема применена на автомобилях бизнес-класса компании. Могу поделиться личными впечатлениями: электромотор реализует крутящий момент буквально с первых оборотов ротора, потому динамика великолепна и ровна. Сам автомобиль ни внутри, ни снаружи не отличается от серийного. Даже панель приборов практически остается прежней, на ней добавляется только еще одна шкала, постоянно показывающая степень зарядки аккумуляторов. Продолжая развивать этот проект, наши специалисты сейчас работают над автомобилями других компаний, главным образом – над большими вседорожниками, то есть как раз над теми, в которых стоят многолитровые двигатели, по самой своей природе не способные заботиться об охране окружающей среды. К слову сказать, следующий рубеж, на котором нас ждут новые ограничения по части вредности выхлопов, – это 2013 год. А за ним в обозримом будущем маячит и 2020 год, после которого, надо предполагать, ни один автомобиль старого классического образца уже не сможет выезжать на дороги Европы. Видимо, как раз к этому времени и произойдет окончательное разделение транспорта на чисто городской, электрический (это будут, вероятно, компактные авто) и более мощные гибридные автомобили для междугородного и дальнего сообщения.

– Конечно, разработки такого рода проектов обходятся недешево. Да и стоимость первых гибридов такова, что порой вызывает оторопь даже у человека, живущего по нормам среднего класса. Внедрение новых технологий, в частности, потому и начинается с автомобилей топового уровня, что стоимость позволяет проводить эксперименты. Но, как это бывает всегда, ко времени массового производства гибриды станут доступны и другим слоям населения.

Между прочим, гибридные схемы сейчас активно разрабатываются не только для легковых автомобилей, но и для транспортных средств коммунального назначения, постоянно работающих в городе как раз на малых скоростях с частыми остановками – то есть на самых вредных режимах. Я имею в виду автобусы, грузовые автомобили для уборки мусора, очистки улиц, доставки товаров в магазины и т. п.

– Можно, конечно, сказать, что «проблемы будут решаться по мере их возникновения». Но это будет хоть и верно по форме, но неправильно по существу. На самом деле мы, слава богу, «вкатываемся» в эти новые условия постепенно, и перемены не застанут нас врасплох. Дело в том, что на наших глазах автомобили за последние годы из чисто механических уже стали превращаться в электромеханические, а еще точнее – в электронномеханические. Определение неисправностей в этих и других системах невозможно без специальных сканеров. В итоге на Западе родилась и получила официальное признание новая специальность – «мехатроника». Она лишь подтвердила то, что давно очевидно: производить ремонты чисто механическим способом более невозможно; все должно начинаться с диагностики и ею же заканчиваться. Что, впрочем, не отменяет наличия на сервисе умных и точных рук механиков. Ну, а уж если говорить о каком-то слабом звене в системе ВАД (водитель – автомобиль – дорога), то таким слабым звеном является… водитель. Именно он обладает плохой реакцией, он принимает неправильные решения в критических ситуациях, не может точно определить момент переключения передач, скверно оперирует педалью газа… и т. д. и т. п. Уже упоминавшаяся нами система stop&go переживает второе рождение, и совсем скоро автомобили станут сами, без участия водителей, считывать сигналы светофоров, сами решать, когда нужно заглушить двигатель на перекрестке, а когда включить его и стартовать. Это значит, что настанет золотой век для автомобилей... Но как же мы, водители, будем, наверное, тосковать по временам «ручных» коробок и трех педалей на полу!