Одним махом!

Все тонкости инженерии нового гибридного Porsche Cayenne

В 2006 году компания Porsche сообщала: работы над гибридом идут полным ходом и машина дойдет до конвейера в 2010-м. Сроки выдержаны, планы перевыполнены: в Женеве Porsche продемонстрировала аж три гибридные модели!

После того, как прошлой весной Volkswagen рассекретил «железо» гибридной модификации Touareg второго поколения, стало ясно, что и близкий родственник внедорожника вольфсбургской марки — Porsche Cayenne Hybrid — тоже на подходе. Видимо, потому, что за последний год VW и Porsche стали куда ближе друг к другу, чем прежде, презентации обеих моделей решили совместить на мартовском автосалоне в Женеве. О новом Touareg мы уже писали в прошлом номере, на очереди — Porsche.

Cayenne S Hybrid стал не просто гибридом, а полным гибридом, да к тому же параллельным. Выражение это — отнюдь не ругательство. «Полный гибрид» означает, что Cayenne может время от времени позволять себе ездить только на электротяге, не используя бензин. Термин же «параллельный» указывает на тип формирования результирующего потока мощности — от той ветви, что дает ДВС, и от электрической.

1. 3,0-литровый двигатель V6, оснащенный винтовым компрессором
2. Электродвигатель мощностью 36 кВт (47 л.с.)
3. Восьмиступенчатая гидромеханическая АКП
4. Раздаточная коробка с дифференциалом повышенного трения
5. Воздухозаборник для охлаждения высоковольтной АКБ
6. Задний мост с опциональным механизмом блокировки дифференциала
7. Высоковольтная никель-металл-гидридная АКБ
8. Блок управления гибридным силовым агрегатом

Царь — не настоящий!

Складывается впечатление, что гибридный Cayenne — одна из наименее оригинальных разработок инженеров из Штутгарта. Платформа и трансмиссия — на двоих с Touareg, двигатель с винтовым компрессором — и вовсе от Audi (кстати, Porsche уже не первый раз заимствует моторы у коллег из Ингольштадта). Наконец, Cayenne лишился понижающей передачи: на гибридной и дизельной модификациях в раздаточной коробке размещен дифференциал повышенного трения (типа torsen), а на других — только многодисковая фрикционная муфта…

Самое, впрочем, примечательное в новом Cayenne S Hybrid — «старая» никель-металл-гидридная батарея. Этот тип высоковольтной (в данном случае — 288 В) АКБ означает, что разработка тянется еще с тех времен (середина нулевых годов), когда инженерные умы мирового автопрома выбирали между литий-ионной конструкцией и никель-металл-гидридной. Не исключено, правда, что батарея Cayenne S Hybrid — это продукт побочной связи Volkswagen с одним из поставщиков автокомпонентов, оформленной еще лет пять назад. Косвенно на это указывает наличие литий-ионной АКБ у еще одного героя настоящего материала — Porsche 918 Spyder.

Из интересных особенностей Cayenne. До 60 км/ч при умеренном воздействии на педаль акселератора возможно движение только от «электрики», а на скоростях до 156 км/ч при сбросе газа водитель не сможет рассчитывать на ДВС — торможение двигателем устранено как вредное и создающее излишнее сопротивление. Предусмотрены системы: stop&start и рекуперация энергии торможения для нужд бортовой сети, чем, впрочем, сегодня никого не удивишь.

Кстати, продажи Cayenne S Hybrid стартуют в нашей стране 8 мая. Интересно, сообразит ли хотя бы один из богатых россиян, что действительно может обрадовать его деда-ветерана в день 65-летия Победы? Вне всяких сомнений, лучшим подарком станет чудо техники из Штутгарта! А в праздничные выходные — с целью опробовать машину — можно всей семьей отправиться в подмосковную Кубинку, в Музей бронетанковых войск и артиллерии и в одном из залов поглазеть на танк «Маус» — несостоявшееся оружие устрашения, руку к которому приложил и Фердинанд Порше...

1. Бензиновый оппозитный 4,0-литровый двигатель мощностью 480 л.с., приводящий только задние колеса
2. Блок двух электрических машин, рекуперирующих энергию торможения в режиме генератора, а в режиме электромоторов
снабжающих мощностью передние колеса
3. Блок управления электромоторами передней оси
4. Маховичный накопитель энергии с максимальной частотой вращения 40 000 об/мин
5. Блок управления маховичным накопителем энергии, обеспечивающим переключение его режимов работы

Новое слово

Если Cayenne S Hybrid по части «железа» ничем особенно не примечателен, то Porsche 911 GT3 R Hybrid — прямотаки кладезь инновационных технологий. На серийной машине впервые реализована концепция автономной подачи мощности на колеса одной оси. При необходимости к 480 «лошадям», которые оппозитный ДВС сообщает задним колесам, на передние можно послать еще 163 л.с. Однако где их взять, если при самом тщательном изучении технической документации высоковольтная АКБ на автомобиле не обнаруживается? 911 GT3 R Hybrid, конечно же, оснащен накопителем энергии, только это не батарея, а… маховик!

Функции маховика выполняет ротор, входящий в состав электрической машины. При замедлении автомобиля электромоторы передней оси, работая в режиме генераторов, «вырабатывают» ток из энергии торможения. Полученное электричество подается на обмотки статора электрической машины, за счет чего ротор-маховик начинает вращаться, т.е. электрическая машина работает как электродвигатель. Только в отличие от традиционного электродвигателя, приводящего редуктор или любой другой механизм, ротор-маховик ничего не приводит: его задача — вращаясь, запасти как можно больше кинетической энергии. Энергия эта тем выше, чем выше угловая скорость маховика (число оборотов в минуту может достигать 40 000) и чем больше его момент инерции относительно оси вращения. Если маховик раскручен по максимуму, то всю накопленную энергию в течение нескольких секунд можно будет передать на электромоторы, приводящие передние колеса. Это произойдет после того, как электрическая машина принудительно (по желанию водителя) «переключится» в режим генератора и вся накопленная маховиком механическая энергия превратится в электрическую. Удивительно, но 911 GT3 R Hybrid, представленный в Женеве, — действующий образец. В середине мая такой же автомобиль примет участие в 24-часовой гонке во французском Ле-Мане.

Кстати говоря, в СССР почти 40 лет назад проводились опыты с маховичными накопителями энергии — их устанавливали на автобусы. Одним из идеологов тех работ был доктор технических наук Н.В. Гулиа. Помнится, в 90-е — тогда мне довелось слушать курс деталей машин в оригинальном исполнении Нурбея Владимировича — большинство моих коллег-студентов лишь улыбались в ответ на рассказы профессора о чудо-маховиках и чудовариаторах (лектор, помимо прочего, агитировал и за бесступенчатую передачу). С тех пор не прошло и 15 лет, а вариаторы получили самое широкое распространение. Дошло дело и до маховиков как полноценных элементов силового агрегата. То ли еще будет…

Еще одной премьерой Женевского автосалона от Porsche стал концептуальный 918 Spyder. Этот среднемоторный автомобиль, конечно же, и полноприводный, и гибридный, и экологически чистый (хотя разгоняется с места до 100 км/ч всего за 3,2 с). 918 Spyder, как и Cayenne, — полный гибрид. Используя только одно электричество, можно проехать 25 км. Интересно, впрочем, другое: неужели этим концептом Porsche намекает на возможность появления в линейке первого со времен Carrera GT серийного суперкара?

1. 1 Бензиновый атмосферный двигатель V8 мощностью более 500 л.с.; максимальная частота вращения коленвала — 9200 об/мин
2. Электродвигатель задней оси
3. Коробка передач с двумя сцеплениями (PDK)
4. Литий-ионная высоковольтная АКБ
5. Блок электромоторов, снабжающих мощностью передние колеса
6. Блок управления электромоторами передней оси, обеспечивающий функцию E-Boost

текст: Сергей АРБУЗОВ
фото: фирма-производители