Автомобили - Автомобили завтрашнего дня

Автомобили - Автомобили завтрашнего дня

Франкфуртский автосалон 2007
Поездка на международный автомобильный салон – это один из лучших способов заглянуть в будущее автотранспорта. Если речь идет о Женеве или Токио, можно ожидать расширения временных горизонтов на десятки лет. Франкфуртский автосалон, напротив, раскрывает перспективы завтрашнего дня: показанные на автошоу концепт-кары, как правило, очень близки к запуску в серию.

Франкфуртский автосалон 2007 прошел под флагами экологии. Первой строкой в табличках с характеристиками автомобилей значились выбросы СО2, и каждый производитель посчитал своим долгом представить публике как минимум один, а то и несколько концептов экологически чистого транспорта. Взглянув на «стерильные» версии столь привычных автомобилей, как Ford Mondeo, Citroёn C4, Renault Megane, Peugeot 308 (биоэтанол), электрический Smart, водородный BMW и многие другие, можно подумать, что воздух уже становится чище с каждым днем. К сожалению, это не совсем так. Автомобили, способные потреблять наряду с обычным бензином этанол, можно приобрести уже сейчас, однако инфраструктура для их полноценного использования до сих пор не создана. Заправки, на которых можно приобрести биоэтанол или тем паче водород, пока трудно назвать массовым явлением, а автомобили, заряжающиеся от бытовой сети переменного тока, нельзя считать полноценным видом транспорта из-за небольшого запаса хода.

И все же мы можем пересесть на гораздо более чистые и экономичные автомобили уже сегодня, не испытывая ни малейших неудобств. Речь идет о машинах с гибридными силовыми установками. Битву за лидерство на рынке гибридов еще десять лет назад выиграла компания Toyota, представив Prius с принципиально новой бесступенчатой трансмиссией. Наконец-то и остальные автопроизводители бросились догонять Toyota, стараясь перещеголять друг друга в конструировании гибридных силовых установок, эффективных как с точки зрения использования энергии, так и с точки зрения производственных затрат.

О гибридной трансмиссии автомобилей Toyota и Lexus мы не раз рассказывали на страницах журнала. Напомним, что центральный элемент конструкции – планетарная передача, которая выполняет роль дифференциала между двигателем внутреннего сгорания, генератором и электромотором, жестко связанным с колесами. ДВС работает на наиболее эффективных оборотах (максимальной мощности или экономичности, в зависимости от ситуации), скорость вращения колес определяется электромотором и дорожными условиями, а разница в скорости благодаря дифференциалу достается генератору. В результате мы получаем автомобиль, лишенный коробки передач, со всеми вытекающими последствиями: моментальными реакциями на педаль газа, неразрывным крутящим моментом, отсутствием рывков и задумчивости при переключениях. Еще одно неоспоримое достоинство этих автомобилей в том, что их можно приобрести уже сегодня. В России доступны гибридные Lexus, в США, Европе и Японии – Toyota Prius второго поколения. Последнюю модификацию Prius, показанную во Франкфурте, можно подзаряжать от электросети 220 В.

Похожую по сложности схему трансмиссии можно увидеть на концепте BMW X6. В этом автомобиле к валу двигателя с помощью планетарных передач (дифференциалов) подсоединены два электромотора для различных скоростных режимов.

Серийный гибрид предлагает и компания Honda. Civic Hybrid устроен значительно проще, чем Prius: плоский электромотор размещается между ДВС и стандартной коробкой передач. Автомобили, построенные по похожей схеме, вскоре появятся у Citroёn, аналогичные концепты показали Mercedes и Audi. В такой конструкции многое зависит от сцепления. К примеру, трансмиссия Audi с раздельными сцеплениями для ДВС и электромотора позволяет авто ездить только на электротяге, как Toyota или Lexus. Opel планирует начать выпуск гибридной Corsa, устроенной еще проще: генератор, подсоединенный к двигателю традиционным ременным приводом, будет также исполнять роль стартера и электродвигателя, помогающего ДВС разгоняться.

Самый экстремальный подход к гибридам демонстрируют концепты Chevrolet Volt, Opel E-Flex и Volvo ReCharge. Их ДВС работают на эффективных оборотах и используются для вращения генератора. За движение автомобиля отвечают электродвигатели, а в случае с Volvo – индивидуальные мотор-колеса. Правда, таким машинам до серийного производства еще очень далеко.

Всеобщая гибридизация

Пока что единственная экологически ориентированная автомобильная технология, которой мы можем пользоваться уже сегодня, не отступая от своих привычек, не жертвуя динамикой и не испытывая ни малейших неудобств, – это гибридная силовая установка.

Два электродвигателя, подключаемых к ведущему валу с помощью планетарных дифференциалов, работают по очереди: один из них лучше справляется с низкоскоростными режимами, другой предназначен для езды по скоростным трассам. Пока один двигатель работает, его напарник выполняет функции генератора. Каждый из них отвечает и за подзарядку батарей с помощью рекуперативного торможения.

Диалектика будущего В настоящее время значимые изменения в дизайне автомобилей происходят значительно реже, чем технологические прорывы. О том, как японские дизайнеры планируют это исправить, «Популярной механике» рассказал управляющий менеджер Toyota Вахеи Хираи.

«Так сложилось, что у немецких, итальянских, американских автомобилей есть свое узнаваемое лицо, – начал свой рассказ господин Хираи, – а вот японские машины в течение многих лет называли безликими, невыразительными, вторичными в плане дизайна. Поэтому мы задались целью выявить самое характерное для Японии качество и наделить им наши автомобили, сделав их узнаваемыми. Так мы пришли к J-factor». Задача оказалась непростой для японских дизайнеров: им нужно было понять, что представляет собой не их привычная повседневная Япония, а Япония в глазах европейца, традиционная, загадочная и в то же время передовая.

Суть J-factor, о котором говорил Хираи-сан (J, разумеется, от слова Japan), заключается в следующем. Каждое решение, дизайнерское или инженерное, произрастает из конфликта: приходится выбирать между комфортом и управляемостью, экономичностью и динамикой, красотой и инженерной логикой, наконец – качеством и ценой. Некоторые производители игнорируют конфликт и создают бескомпромиссные автомобили, например спартанские спорткары или лимузины с ценником от самолета. Другие сглаживают углы и создают нечто среднее: автомобили со сносной динамикой, сносным комфортом, сносной надежностью и, главное, сносной ценой. Цель J-factor – найти способ гармоничного сочетания конфликтующих качеств, при котором ни одно из них нисколько не пострадает. Причем для создания гармоничного автомобиля следует придерживаться концепции J-factor не только в дизайне, но и в инжиниринге.

Возникает вопрос: неужели другие производители не стремятся к созданию гармоничных автомобилей, тем более что диалектический путь от конфликта к синтезу сформулировали вовсе не японцы? Однако надо признать, что именно японцев сама жизнь заставляет искать нестандартные решения непростых задач: очень непросто построить великую самобытную культуру и стать ведущей техногенной державой, постоянно сражаясь с нехваткой жизненного пространства и стихийными бедствиями. Яркий пример нестандартного гармоничного решения, которое заставляет поверить в J-factor, – это гибридная трансмиссия Lexus, благодаря которой в автомобиле сочетаются динамика, экономичность и комфорт.

Японские менеджеры неохотно раскрывают планы на будущее, предпочитая говорить об уже достигнутых результатах. И все же основные черты автомобиля будущего по версии Toyota вполне понятны. Из-за актуальной для всего мира проблемы «пробок» авто обещает стать личным транспортом в самом буквальном смысле этого слова. Ярчайший пример – сверхкомпактный одноместный концепт-кар Toyota i-swing. Основная причина, по которой мы не можем пересесть на такие машинки уже сегодня, – это безопасность. Такой маленький автомобиль не может защитить человека в случае аварии, поэтому для перехода на личный транспорт необходим прорыв в сфере активной безопасности. Такие машинки должны научиться взаимодействовать между собой и брать на себя значительную часть обязанностей водителя по анализу дорожной обстановки, чтобы полностью исключить влияние человеческого фактора на безопасность. Именно на это направлены исследования Toyota в области робототехники, результаты которых постоянно внедряются в серийные автомобили. Например, новый Lexus LS 600h постоянно анализирует дорожную обстановку с помощью стереокамеры и радара. В случае опасности автомобиль заранее подготавливает двигатель и трансмиссию к экстремальным маневрам и активирует все системы пассивной безопасности.

«Я думаю, что через несколько десятков лет людям вообще не придется водить автомобили, – делится с нами своим личным прогнозом старший вице-президент Toyota Motor Europe по НИОКР Казухико Миядера, – а удовольствие водить автомобиль самостоятельно (разумеется, только на специальном треке) будет стоить очень дорого».

Старый свет и Новый свет

Перед вами два автомобиля: первый (Toyota Prius) разработан европейской дизайн-студией Toyota, а второй (концепт-кар FT-HS) – в Японии, с прицелом на американский рынок. В глаза сразу бросается разница: европейцам ближе спокойный, уравновешенный дизайн, в котором отражаются комфорт и безопасность автомобиля, американцы же предпочитают агрессивный стиль, дух свободы, доминирования. На вопрос, в каком из этих двух направлений дизайн будет развиваться в дальнейшем, Вахеи Хираи отвечает: облик автомобиля будущего должен ассоциироваться со свободой, спокойствием, динамикой и комфортом одновременно. Это и есть J-factor.
Экология в широком смысле

Говоря о степени экологической опасности автомобиля, мы обычно имеем в виду вредные вещества, которые его двигатель выбрасывает в атмосферу. На самом деле автомобиль наносит планете намного больший вред еще до своего рождения, равно как и после смерти: на стадиях производства агрегатов и топлива, транспортировки и утилизации.

Яркий пример комплексного подхода к экологии – переход на биоэтанол. Казалось бы, при сжигании спирта образуется все тот же СО^₂, и улучшения носят лишь незначительный количественный характер. Однако при производстве био-топлива расходуются не нефтепродукты, а растения – возобновляемый ресурс. Те же растения, выращенные специально для автомобильных нужд, в процессе жизнедеятельности потребляют СО^₂, вырабатываемый машинами, и преобразуют его в кислород. Катаясь на биотопливных автомобилях, мы не увеличиваем общее количество СО₂ в атмосфере и не усиливаем парниковый эффект. Чтобы автомобиль не нанес удар по окружающей среде на стадии утилизации, о его достойной смерти нужно подумать еще на стадии разработки. Материалы, из которых состоит машина, должны быть пригодны для вторичного использования. 16% выбросов СО^₂ в атмосферу лежит на совести промышленных производств. Организовать экологически ориентированное производство автомобиля важнее, чем оснастить его двигателем Евро-6. Путь к чистому производству проходит через эффективное использование ресурсов с образованием минимума промышленных отходов, минимальное время производства одной машины и, как следствие, низкое потребление энергии – и все это при сохранении стабильно высокого качества продукции. Наконец, автовоз, поезд или морской контейнеровоз, доставляющий автомобиль потребителю, способен за один рейс навредить атмосфере сильнее, чем машина за всю свою жизнь. Поэтому, покупая автомобили отечественного производства, мы также оказываем услугу природе. Применительно к России этот призыв может показаться неактуальным. Однако в нашей стране давно работают сборочные производства Ford, Renault, Hyundai и других марок, к концу года заработает завод Toyota, на подходе также VW, Suzuki, Mitsubishi. И чем глубже окажется уровень локализации, тем более чистым воздухом мы будем дышать.

Будущее своими руками

Приятно сознавать, что в наш век компьютерного дизайна и промышленных производств самые передовые произведения технического искусства по-прежнему создаются старым добрым ручным трудом. Задолго до того, как автомобиля коснется механический манипулятор сборочного робота, его концептуальные очертания создаются руками современных художников и скульпторов.

Четвертый дизайнерский конкурс Peugeot объединил рекордное количество участников под лозунгом P.L.E.A.S.E. Innovate! 4029 дизайнерам со всего мира было предложено самостоятельно расшифровать этот акроним применительно к собственным творениям. Победитель конкурса, автомобиль Flux, созданный дизайнером Михаем Панаитеску, обещает доставить водителю удовольствие (Pleasure) благодаря своей легкости (Light weight) и эффективности (Efficiency), оставаясь при этом доступным (Accessible) благодаря простоте конструкции (Simplicity) и экологичности (Ecology). Макет Flux в натуральную величину был создан в студии Peugeot Style Centre и представлен публике на автосалонах в Женеве и Франкфурте.