Гибриды завтра

Итак, следующий этап развития двигателей - силовая установка, работающая на самом перспективном энергоносителе - водороде. Он является самым безвредным для окружающей среды, так как в результате химической реакции в качестве "побочного продукта" образуется простая вода.

Происходят такие реакции в топливных камерах - керамических ячейках. Каждая ячейка перегорожена на 2 секции тончайшей полимерной мембраной, покрытой тонким слоем платинового катализатора. В одну секцию поступает кислород, в другую подается водород. Мембрана обладает уникальным свойством: пропускает протоны, но задерживает нейтроны. Протоны просачиваются сквозь мембрану и, теряя электроны, вступают в реакцию с кислородом, образуя воду. В обычной ситуации реакция носит взрывной характер, но в топливной камере протекает спокойно, благодаря тому, что идет не во всем объеме ячейки, а только на поверхности мембраны. Электроны, отобранные мембраной у протонов, стекают по подведенному к ячейке проводнику, создавая электрический ток. Дальше эту электроэнергию (вполне возможно с некоторыми преобразованиями) можно использовать для питания электродвигателя.

Daimler-Chrysler, в отличие от BMW, ведет разработку гибридных двигателей, использующих энергию топливных камер. Исследования проводятся совместно с "Nippon Mitsubishi Oil", результат ожидается через 3-4 года. Тем не менее на Франкфуртском автосалоне в 2003 году были показаны два гибрида Mercedes. Первый - E200 NGT (Natural Gas Technology) может "питаться" как бензином, так и природным газом. Второй - гибрид S-класса, оснащенный бензиновым двигателем V6, мощностью 245 л.с. и двумя электродвигателями общей мощностью 55 кВт.

А недавно немецкий автомобилестроительный концерн DaimlerChrysler AG и североамериканский автомобилестроительный концерн General Motors подписали меморандум о совместной разработке гибридных силовых агрегатов. Об этом сообщается в материалах компании. Компании будут совместно разрабатывать силовой агрегат, который будет использоваться на моделях General Motors, Chrysler Group и Mercedes Car Group.

DaimlerChrysler и General Motors займутся разработкой принципиального нового агрегата, который будет использовать электродвигатель не только на низких скоростях, но и на высоких, а кроме того значительно повысит крутящий момент двигателя. При этом, у разрабатываемого агрегата, по сравнению с сегодняшними серийными гибридными двигателями, значительно улучшится экономичность и экологичность автомобиля.

Ранее General Motors заявлял о том, что в 2007 г. начнет производство внедорожников Chevrolet Tahoe и GNC Yukon, оснащенных гибридными агрегатами. Mercedes Car Group планирует начать оснащение гибридными двигателями своих представительских автомобилей. Chrysler Group планирует использовать данные силовые агрегаты на внедорожниках.

Также General Motors совместно с Пентагоном разработала гибридную дизель-электрическую силовую установку, которая имеет ряд преимуществ по отношению к традиционным дизельным двигателям. Основными достоинствами гибридного двигателя являются экономичность (стоимость одного галлона горючего при доставке на поле боя может достигать 400 долларов), надежность (при выходе из строя дизеля можно добраться до базы на аккумуляторах). Еще одним ключевым достоинством нового автомобиля является то, что он, в отличие от своего дизельного прототипа, способен двигаться практически бесшумно. Кроме того, такая машина может обеспечить электроэнергией небольшой командный пункт. Пентагон уже провел испытания нового двигателя, установив его на внедорожники HUMVEE.

Почему же до сих пор другие знаменитые производители авто, а с момента появления Prius минуло уже 8 лет, серьезно не занялись перспективными разработками?

Итак:

Audi еще в прошлом году представила прототип A2 на водородном топливе. A2-H2 разгоняется "до сотни" менее чем за 10 секунд и развивает скорость 175 км/ч. Без дополнительной заправки автомобиль может преодолеть 220 км. Максимальная мощность гибридного двигателя составляет 136 л.с. Модель работает по технологии fuel-cell - за счет преобразования водорода в электричество вследствие химической реакции с кислородом. При небыстрой езде А2 работает на обычном двигателе, а для быстрого разгона задействуется аккумулятор, который постоянно подзаряжается за счет рекуперативного (регенеративного) торможения. Но на данный момент у немецкой компании нет намерения запускать автомобиль в серийное производство - A2-H2 был сделан исключительно в исследовательских целях.

BMW обещает представить первый серийный гибрид уже через три года. По словам баварцев, это будет машина седьмой серии с двигателем, работающим на бензине и водороде. Первые образцы "водородных семерок" уже совершили пробный пробег по нескольким странам Европы, чем вызвали неподдельный интерес со стороны прессы.

BMW планирует использовать водород в двигателях внутреннего сгорания, а не в топливных камерах, как предлагают делать другие производители. Прототип BMW H2R, оснащенный именно таким двигателем (созданном на базе стандартного 12-цилиндрового агрегата от модели 760i), поставил сразу 9 мировых рекордов скорости. Разогнавшись до 302,4 км/ч, он стал самым быстрым среди бензиново-водородных гибридов.

Volkswagen пока делает ставку на экономичные дизельные моторы.

Например, экспериментальный Golf с дизелем и вспомогательным электромотором по параметрам расхода топлива и динамике разгона сравним с Prius. Но под капотами "народных автомобилей" гибриды найдут место еще не скоро, слишком дорого это обойдется концерну.

Ну а пока немцы "исследуют", японцы - производят.

Ford, Nissan, Porsche - рассчитывают получить технологии гибридных установок у Toyota. GM, Honda и корейские автопроизводители разрабатывают собственные "теории гибрида".

Вывод

Гибридные двигатели позволят обеспечить рост производства, и вместе с тем отодвинуть проблему истощения земных ресурсов на какое-то время. Также решится проблема загрязнения окружающей среды. Расход топлива самого экономичного гибридного двигателя в мире в плане топлива - 2,8 литра бензина на 100 км. Двигатель соответствует нормам Евро-4 и позволяет ему разгоняться "до сотни" за 7,6 с.