Породистая сталь

Гибриды с трансмиссией параллельного типа можно классифицировать по трем категориям:

– Микрогибрид. Автомобиль с интегрированным стартером/генератором и системой «старт-стоп». При остановке машины на светофоре ДВС глохнет, а при отпускании педали мгновенно запускается мощным стартером. КПП в микрогибридах стоит штатная, оснащенная импульсным масляным насосом Hydraulic Impulse Oil Storage. Он помогает создать давление масла в каналах коробки передач при пуске двигателя.

– Мягкий гибрид. Имеет электромотор мощностью 30-50 кВт, однако приводится в движение в основном двигателем внутреннего сгорания. При малой нагрузке и движении «накатом» мягкий гибрид способен двигаться на электричестве, а при торможении может запасать электроэнергию в аккумулятор. Даже при легком нажатии педали газа ДВС заводится. В таких машинах устанавливается доработанная КПП от обычного бензинового автомобиля, тяговый электродвигатель встроен в узел трансмиссии вместо гидротрансформатора.

– Полный гибрид. Оборудован аккумуляторной батареей высокого напряжения (до 0,5 кВ) повышенной емкости и электродвигателем (50-100 кВт), что позволяет машине двигаться в режиме электротяги при выключенном ДВС на более высоких скоростях. Отключение ДВС от коробки передач осуществляется за счет специа­ль­ной фрикционной муфты. Вместо импульсного масляного насоса в трансмиссии установлен электрический – IEP (Integrated Electric Oil Pump), обеспечивающий нормальную работы АКПП при неработающем ДВС. Коробка передач полного гибрида не имеет гидротрансформатора. Его функцию выполняет электромотор, который служит еще и генератором для заряда аккумуляторной батареи.

Все гибриды используют систему рекуперативного торможения, в основе которой лежит электрический способ рекуперации кинетической энергии. «При торможении электродвигатель начинает работать в генераторном режиме, на его валу создается тормозной момент, и вырабатывается электроэнергия, которая сохраняется в аккумуляторной батарее. Запасенная энергия используется в дальнейшем для движения автомобиля», – пояснил старший шеф-механик автоцентра Genser Infiniti Егор Мазур.

До недавнего времени гибридные автомобили в Россию поставляли зарубежные бренды BMW, Mercedes-Benz, Lexus, Toyota, Porsche и Cadillac. В 2014 году к этому списку примкнул Infiniti с полным гидридом Q50. В основе конструкции силовой установки автомобиля лежит система Direct Response Hybrid. Она состоит из 3,5-литрового бензинового 24-клапанного двигателя V6 мощностью 298 л.с., тягового 67-сильного электродвигателя (50 кВт) и литий-ионной батареи, расположенной позади заднего сидения. Агрегатируется седан 7-ступенчатой автоматической трансмиссией с двойным сцеплением. Первое «сухое» сцепление соединяет ДВС с электромотором, за которым расположена АКПП. Второе «мокрое» связывает коробку передач с остальными узлами трансмиссии.

В Q50 применена гибридная система параллельного типа, в которой электромотор устанавливается между ДВС и коробкой передач. Такое размещение позволяет ДВС и электродвигателю передавать тяговое усилие ведущим колесам независимо друг от друга, что обеспечивает мгновенное перераспределение тяги, сокращение потерь в переходных режимах, а также высокую эффективность регенерации.

Обслуживание гибрида практически ничем не отличается от обычного автомобиля. На Q50 предоставляется гарантия 3 года или 100 000 км пробега. Межсервисный интервал составляет 10 000 км или полгода.

Автомобиль оснащен блоками, отвечающими за гибридную установку. В случае разряда или неисправностей электроника зажигает сигнальную лампу, сообщая водителю о необходимости визита в сервис. Аккумуляторная батарея имеет собственную систему охлаждения на обычном антифризе, с воздуховодами, размещенными по бокам спинки заднего дивана.

На АКБ производитель дает гарантию не менее 3 лет. Срок ее службы зависит от условий эксплуатации автомобиля. Литий-ионная батарея заряжается самостоятельно при постоянной езде, вручную подзаряжать ее не нужно. Но если машина около полугода простоит без движения, то уровень заряда упадет до критически низкого, что негативно скажется на сроке службы АКБ. «Производитель рекомендует заводить автомобиль и делать на нем как минимум получасовые поездки раз в 2 месяца. За 30 минут батарея должна зарядиться. Однако в нашей стране, учитывая температурный режим и дорожные условия, ездить надо чаще», – советует Егор Мазур.

Аккумуляторная батарея у Q50 имеет напряжение 346 В и состоит из 96 ячеек, размещенных в 8 «кейсах» по 12 штук. Напряжение каждой ячейки составляет 3,6 В, и оно не должно колебаться. Разница в 200 милливольт между ними приводит к разбалансировке, перекачиванию и саморазряду батареи. Для выравнивания потенциалов ячеек на сервисе используется балансир (зарядное устройство), в которое поочередно загружается каждый «кейс».

Егор Мазур уточнил, что с холодными температурами у батареи проблем нет, а вот сильную жару она не переносит. Но дело не в погодных условиях. Сорокаградусная температура окружающей среды не критична для АКБ. Опасность кроется в кузовном ремонте. Задние крылья автомобиля не съемные и приварены к кузову, поэтому при их повреждении и последующем ремонте машину придется загонять в окрасочную камеру, температура сушки которой составляет +60-70°C. Система охлаждения батареи работает только при заведенном двигателе, поэтому для защиты АКБ от перегрева и выхода из строя работники сервиса снимают ее.

«ДВС в гибридной машине ничем не отличается от двигателя обычного автомобиля. Разница лишь в том, что на гибриды не ставится продвинутый мотор с различными системами вроде регулировки подъема клапанов. Гибрид в них попросту не нуждается. Свечи зажигания используются классические, только из иридиевого сплава. В процессе технического обслуживания мы меняем их раз в 30 000 км», – рассказал Егор Мазур.

Диагностика двигателя производится стандартным беспроводным оборудованием Panasonic для автомобилей линейки Nissan. Поскольку двигатель на гибриде стоит обычный, то и его диагностика, коды ошибок и названия позиций прежние. Программа Consalt III plus позволяет выполнить проверку как одной системы автомобиля, так и провести полную диагностику, в том числе обследовать гибридную силовую установку: блоки управления, батарею, ее температуру, уровень заряда ячеек и т.д.

Обслуживание гибридов происходит специальным диагностическим оборудованием, которое стоит нескромных денег. Например, балансир с зарядным устройством обойдется в 11 000 евро, прибор для проверки целостности изоляции высоковольтных проводов – 500 евро, недешевые и специализированные электроинструменты. «Основная масса производителей инструментов, выдерживающих напряжение в 1 000 В, выпускает отвертки, редко ключи. Найти длинную головку на 10 или 12, то есть ключ, необходимый для снятия батареи – это проблема. Динамометрическая отвертка вообще редкость. Чемодан самых необходимых инструментов обходится примерно в 150 000 рублей. Динамометрический ключ, например, стоит в районе 8 000 рублей», – делится Егор.

При работе с высоковольтным оборудованием технические специалисты должны соблюдать все меры предосторожности и носить средства индивидуальной защиты:

• диэлектрические резиновые сапоги или ботинки класса защиты EH;

• диэлектрические электромонтажные перчатки из латекса, которые ежедневно необходимо проверять на отсутствие порезов и других повреждений посредством их надувания; каждые 6 месяцев они подлежат повторному освидетельствованию;
• кожаные перчатки, которые надеваются поверх латексных для защиты их от повреждений;
• экипировку для дуговой защиты или одежду из 100% хлопчатобумажной ткани с длинными рукавами, заправленными в раструбы латексных перчаток;
• защитные очки, диэлектрический резиновый коврик, который кладется на верстак перед тем, как поставить на него литий-ионную батарею, а также диэлектрическое покрывало, служащее для накрывания высоковольтных компонентов с целью предотвращения случайного контакта с ними при выполнении обслуживания или ремонта;
• территория выполнения работ должна быть сухой и чистой и иметь предупреждающие плакаты об опасности высокого напряжения.

Вся высоковольтная проводка в автомобиле имеет изоляцию оранжевого цвета, а на высоковольтных компонентах автомобиля наклеены предупреждающие этикетки.

При съеме литий-ионной батареи необходимо вытащить ключ из зажигания, отключить провод от минусового вывода 12-вольтной батареи, которая предназначена для запуска бортовых систем гибридной силовой установки, и обернуть клемму провода изоляционной лентой. Потом нужно снять заглушку с литий-ионной батареи, разорвав тем самым ее внутреннюю электрическую цепь для обеспечения безопасности. На время работы на ее место устанавливается пластиковая заглушка, не имеющая контактов. Она оснащается замком, ключ от которого хранит при себе работник во избежание несчастного случая.

Существуют и требования к специалистам, работающим с гибридами. Сотрудник сервиса обязан иметь допуск для работы с высоким напряжением, пройдя обучение и аттестацию по электробезопасности в специализированном учреждении, например в Ростехнадзоре. Для работы с гибридами специалисту необходимо получить III группу электробесопасности, которая дает право на обслуживание установок с напряжением до 1 000 В. После ее получения сотрудник раз в год проходит переаттестацию.

Сам дилер к допускам не имеет никакого отношения. Он лишь отправляет своих аттестованных сотрудников на курсы, которые организует учебный центр представительства. Там специалисты уже обучаются работе непосредственно с гибридным оборудованием компании: демонтажу высоковольтных компонентов, разбору батареи, ее заряду и обслуживанию.

Несмотря на заявления производителей о неприхотливости и адаптивности гибридного автомобиля к российским условиям, содержать и обслуживать такой автомобиль крайне не просто, он требует внимательной и бережной эксплуатации. Сложнее всего приходится сервисным станциям, поскольку оснастить СТО необходимым оборудованием для работы с гибридами и обмундировать персонал – далеко недешевое занятие.