Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
34
Добавлен:
15.04.2015
Размер:
687.61 Кб
Скачать

датчики

 

компоненты

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение.Началов№6`2009

 

Топливная экономия,

 

 

 

 

 

эффективность,

 

 

экологичность —

 

 

атрибуты новых автомобилей,

S.Sysoeva@mail.ru

 

двигателей и систем

Светлана Сысоева

 

 

TDI/TFSI-двигатели и программа

до высокоэффективных систем кондициони-

Технология FSI (рис. 8ж), согласно кото-

модульной эффективности

рования воздуха. Осуществление данной стра-

рой топливо впрыскивается непосредствен-

Volkswagen/Audi

тегии основывается наприменении двигателей

но в камеры сгорания, превосходит с точки

 

с прямым впрыском (рис. 8).

зрения термодинамической эффективности

Сейчас немецкий концерн Volkswagen яв-

И для дизельных, и для бензиновых вер-

технологию впрыска во впускной патрубок.

ляется одним из ведущих автопроизводите-

сий буква «T» в обозначении двигателей оз-

За счет того, что воздух в камерах более хо-

лей в мире.

начает «турбонагнетаемый».

лодный,смесь,образованнаяв камерахсгора-

Кроме легковых автомобилей, Volkswagen

Турбодизели с прямым впрыском TDI

ния, более плотная — это повышает степень

осуществляет выпуск коммерческих ав-

применяются на Audi c 1989 года — впервые

нагнетения, снижает тенденцию к детонации,

томобилей (микроавтобусов, грузовиков).

в Audi 100. Согласно данным производителя,

обеспечивает эффективную синхронизацию

Концерн известен по автомобилям следу-

с того времени выход по мощности был уд-

зажигания. FSI-двигатели вырабатывают

ющих торговых марок: Volkswagen, Audi,

воен, пиковый крутящий момент увеличен

больше мощности при меньшем потребле-

Bentley, Bugatti, Lamborghini, SEAT, Skoda,

на 70%. В то же время эмиссия частиц сни-

нии топлива.

Scania и Volkswagen Commercial Vehicles.

жена на 98%, NOx — на 95%. Современные

Volkswagen TSI и Mercedes-Benz CGI — это

Каждый из брендов работает на рынке

варианты реализации TDI-технологии Audi

бензиновые двигатели, в которых использу-

совершенно независимо. Поэтому логично,

представлены на рис. 8а–е.

ется аналогичная, так называемая стратифи-

что технологии сбережения топлива и умень-

Следующие улучшения состояли в по-

цированная (в обозначении двигателей “S”

шения эмиссии автомобилей популярной

вышении давления впрыска — до 1800 бар,

соответствует stratified) или послойная систе-

марки Audi, которые производит компания

а затем до 2000 бар, применении эффектив-

ма прямого впрыска.

Audi AG, имеют и много общего с техноло-

ной системы EGR и оптимизированного

Принцип работы стратифицированной

гиями Volkswagen, и в то же время являются

турбонагнетения. Другие новые признаки —

системы основан на впрыске топлива не-

оригинальными.

интегрированный контроль давления в ци-

посредственно в камеру сгорания. Форсунки

Audi AG непрерывно работает над повыше-

линдрах, применение конвертера DeNOx,

имеют несколько отверстий для прецизи-

нием экономии топлива и снижением эмис-

как стандартного (в котором HC и CO преоб-

онного распределения тонких струй топли-

сии CO2. К 2012 году запланировано снижение

разуются в CO2 и воду, далее газы достигают

ва в камере и однородности формируемой

потребления топлива модельного ряда Audi

фильтрачастиц),так и с применениемAdBlue

смеси топлива с воздухом, поток которого

на 20% (в сравнении с уровнем 2007 года).

(впервые в Q7 V12, затем в A4 и других авто-

регулируется заслонками. Посредством стра-

Компания выделяется своей работой в дан-

мобилях). Применено два новых NOx дат-

тифицированного метода обеспечивается

ном направлении благодаря применению оп-

чика (рис. 8д), измеряющих концентрацию

образование послойной или гомогенной

тимизированных ДВС с прямым впрыском —

NOx до дизельного фильтра частиц и после

(однородной) смеси. Стратифицированные

дизельных TDI, бензиновых FSI, TFSI, а также

DeNOx конвертера — для вычисления необ-

системы обеспечивают еще более высокую

многим другим усовершенствованиям при-

ходимого количества AdBlue. В дополнение,

эффективность процесса сгорания по срав-

водных систем, характеристик динамики и эф-

для мониторинга используются датчики дав-

нению с обычным прямым впрыском, и мно-

фективности новых автомобилей. Инновации

ления и температуры.

гие производители стремятся использовать

последних лет, в частности, включают новые

Применение технологии TDI позволило

преимущества систем данного метода.

двигатели, 7-скоростную коробку передач

производителю еще в 2007 году заявить о со-

Движение воздуха в цилиндрах двигателя

S Tronic, систему Audi valvelift, атакже автомо-

ответствии его продукции стандартам США

регулируется в зависимости от скоростного

биль Audi T-CNG, работающий на газе, и пол-

Bin 5 для всех штатов и готовности к соот-

и нагрузочного режимов. Двойной впрыск,

ный гибридный автомобиль Audi Q7 Hybrid.

ветствию Euro 6 (к 2014 году).

или распределение подаваемого топлива

Применяется целый пакет новых техноло-

Бензиновые двигатели с искровым за-

между тактом впрыска и тактом сжатия, так-

гий и технических модулей, цель которых —

жиганием и прямым впрыском FSI и TFSI

же способствует образованию однородной

не только повышение экономичности/эф-

(рис. 8ж–л), где аббревиатура FSI указывает

ТВС и прогреву каталитического нейтрализа-

фективности, но и повышение характерис-

на применение данного прямого бензиново-

тора при холодном старте. Давление впрыска

тик автомобиля.

го впрыска, а буква «T» также означает «тур-

обеспечивается насосом, приводимым в дви-

В итоге была создана так называемая плат-

бонагнетаемый», позволяют снижать потреб-

жение распределительным валом выпускных

формамодульнойэффективности,призванная

ление топлива в результате применения этих

клапанов.

улучшить управление энергией в автомоби-

двух и других технологий в рамках пакета со-

Технология TFSI позволила еще более сни-

ле: от инновационных технологий powertrain

путствующих инноваций.

зить потребление топлива. Согласно общим

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 '2009

www.kit e.ru

18

 

компоненты датчики

 

 

 

 

 

 

данным, турбонагнетаемый 4-цилиндровый

действованные в рамках платформы, включа-

Стандартное оборудование включает вос-

двигатель с прямым впрыском, в сравнении

ют также систему Audi valvelift, высокоэффек-

становление тормозной энергии.

с естественно нагнетаемым V6, достигает эко-

тивную трансмиссию и шины со сниженным

Современные автомобили требуют боль-

номии топлива порядка 10–15 %.

сопротивлением качения.

шей энергии, чем старые модели, вследствие

Сейчас эти технологии объединены с дру-

Сейчас Audi вводит две дополнительных

многобольшегомассиваэлектронныхсистем

гими, например, повышено давление впрыс-

технологии эффективности: систему старт/

комфорта и безопасности. Эта энергия созда-

ка, снижен вес и внутреннее трение, приме-

стоп и бортовой компьютер с программой

ется посредством генератора — известного

няется система переменного подъема клапа-

эффективности, которые позволят вывес-

как альтернатор, который преобразует мощ-

нов Audi valvelift system (рис. 8л).

ти эффективность и удобство моделей Audi

ность двигателя в электричество. В обычных

В 2009 году в конкурсе «Международный

на новый уровень и дополняют систему вос-

системах генератор постоянно управляется

двигатель года» среди двигателей объемом

становления энергии, ставшую стандартной

ремнем, подсоединенным к двигателю.

1,8–2 л был отмечен двигатель Audi 2,0 TFSI

для многих моделей Audi: эта система воз-

При помощи интеллектуальной регулиров-

(A4, A5, Q5, VW Scirocco, Golf GTi и другие).

вращает энергию в фазе замедления.

ки альтернатора система преобразует доступ-

Жюри, включающее более 60 журналистов

Новая система старт/стоп реализует потен-

ную кинетическую энергию в электрическую

из более чем 30 стран, заключило, что Audi

циал эффективности и сбережения топлива

в течение фазы торможения автомобиля

2,0 TFSI имеет комплекс оптимальных харак-

в городских условиях, что позволяет значи-

и временно запасает ее в системной электри-

теристик, высокую эффективность и явля-

тельно снизить потребление: система выклю-

ческой батарее. Когда автомобиль возобнов-

ется примером для других производителей

чает двигатель, когда автомобиль останавли-

ляет ускорение, батарея питает запасенной

двигателей с точки зрения мощности, эконо-

вается, переключатель передач переводится

энергией автомобильную сеть, деблокируя

мии, управления.

в состояние холостого хода, и водитель отпус-

или снижая нагрузку на альтернатор и сохра-

Новые версии 2-литрового двигателя TFSI

кает педаль сцепления. Возобновление функ-

няя топливо. Система восстановления энер-

в Audi A4, A5 и Q5 (рис. 8л) оборудуются сис-

ционирования сцепления вновь включает

гии стандартна для Audi A3 1,4 TFSI с ручной

темой Audi valvelift, регулирующей подъем

двигатель: пока водитель, нажав сцепление,

коробкой, Audi A4, A5 Coupé и A5 Cabriolet

клапанов соответственно полной или час-

выполняет переключение первой передачи,

с двухлитровым двигателем и ручной короб-

тичной нагрузке. Вместе с регулируемым

двигатель практически мгновенно возвраща-

кой, A6 и Audi Q5, Q7.

впускным распределительным валом систе-

ется к своей скорости на холостом ходу.

В стандартное оборудование входят борто-

ма Audi valvelift улучшает цикл нагнетения

Audi комбинирует систему старт/стоп

вой компьютер с программой эффективности

и усиливает мощность, гарантирует спон-

с эффективной батарейной технологией

и система, информирующая водителя, (Audi

танный, динамический крутящий момент

и управлением энергией, стараясь поддер-

Driver Information System) с индикатором

с нижнего предела. Двигатель позволяет быс-

живать функционирование автомобиля

переключения передач и дисплеем данных.

трее выполнять переключение на верхнюю

даже при низких температурах. Система не-

Вновь разработанный индикатор переклю-

передачу, что способствует меньшему при-

активна в течение фазы прогрева двигателя,

чения сигнализирует водителю, когда вы-

бавлению оборотов и поэтому обеспечивает

так что масло двигателя становится теплее

полнять переключение — для оптимальной

более экономичный стиль вождения.

и система очистки выхлопных газов дости-

экономии топлива. Все данные о потреблении

2,0 TFSI ранжирован от 125 кВт (170 л. с.)

гает рабочей температуры быстрее. Водитель

топлива/топливной эффективности отобра-

до 195 кВт для A3, S3, A4, A5 и A6, Audi Q5

может выключить систему старт/стоп в лю-

жаются на большом цветном центральном

и TT. Наиболее мощная версия двигателя

бое время посредством нажатия кнопки.

дисплее, вместе с рекомендациями эффек-

в 200 кВт (272 л. c.) разработана для Audi TTS

В стандартизированном цикле вождения

тивного вождения. Все это позволяет води-

Coupé (рис. 8м), оборудованного опционной

система старт/стоп уменьшает потребление

телю сберегать до 30% топлива: именно на-

коробкой с двойным сцеплением S tronic

топлива примерно на 0,2 л на 100 км, что сни-

столько отличаются разные стили вождения.

dual-clutch transmission (рис. 8н), разгон от 0

жает эмиссию CO2 примерно на 5 г/км. Новая

Программа эффективности Audi непрерывно

до 100 км/ч достижим за 5,2 с.

система впервые вводится в Audi A3 1,4 TFSI

анализирует данные об энергопотреблении

Двигатель 2,0 TFSI стали применять

с ручной коробкой и в Audi A4 и A5 с двух-

и дает водителю советы, основанные на ситуа-

летом 2004 года — в Audi A3 Sportback.

литровыми двигателями и ручной коробкой.

ции и с учетом его стиля вождения, — как оп-

В следующие пять лет двигатель был продан

Так, в 2009 году Audi выпускает эффектив-

тимизировать топливную эффективность его

1,3 млн клиентам.

ный стандартный седан A4 2,0 TDI e, обору-

автомобиля.

С 2005 года этот двигатель неоднократ-

дованный 6-скоростной ручной коробкой,

Для обеспечения признаков комфорта, по-

но выигрывал звание “Engine of the Year”

потребляющий 4,6 л дизельного топлива

добных кондиционированию воздуха и по-

(«Двигатель года»).

на 100 км (51,13 миль/галлон, 119 г/км CO2).

догреву сиденья, также может понадобиться

В широком модельном ряду Audi выделяет-

A4 2,0 TDI e вырабатывает 100 кВт и дости-

дополнительный расход топлива. Специально

ся линейка наиболее топливно-эффективных

гает 100 км/ч за 9,5 с, верхний предел скоро-

разработанный дисплей в программе эффек-

автомобилей, обозначаемых приставкой «e»,

сти — 215 км/ч.

тивности индицирует системное требование

следующей за названием модели. В планах

Увеличенную эффективность автомобиля

энергии и ее потребление, косвенно указывая

компании — введение e-модели в рамках каж-

дает комбинированное влияние различных

водителю на возможность смены стиля вожде-

дой базовой серии автомобилей.

признаков, ключевым из которых является

ния. A4 2,0 TDI e потребляет меньше топлива

Во II квартале 2009 г. стартовала так назы-

стандартная система старт/стоп, которая ав-

благодаря усовершенствованной конструкции

ваемая платформа или программа модульной

томатически выключает двигатель на оста-

кузова:егоповышеннойаэродинамике,включа-

эффективности modular efficiency program,

новках.

ющей усовершенствования дизайна дляопти-

объединяющая под данным общим названи-

6-скоростная ручная коробка с передаточ-

мизациилобовогосопротивления,трим-панели

ем ряд технологий, каждая из которых рас-

ным числом, увеличенным на 5%, допуска-

низа кузова, частично закрытой решетке радиа-

сматривается в рамках платформы как мо-

ет снижение скорости двигателя на каждой

тора,авысотаподвескиуменьшенана20мм.

дульный компонент. Платформа сфокуси-

из 6 передач. Система управления двигателем

Все это позволило достичь потребления

рована на разработке технологий powertrain

также модифицирована. Применены сбере-

4,6 л дизельного топлива на 100 км и эмиссии

и трансмиссий, восстановлении и запаса меха-

гающие топливо шины с низким сопротив-

119 г/км CO2.

нической, тепловой, электрической энергии,

лением качения (205/60 R 16) — эксклюзивно

A4 2,0 TDI e в версии Avant характеризует-

оптимизации аэродинамики. Технологии, за-

для A4 e-модели.

ся комбинированной топливной эффектив-

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 '2009

датчики

 

компоненты

 

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

 

 

а

 

 

 

 

 

г

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е

д

и

ж

к

з

л

м

п

н

 

о

 

 

 

Рис. 8. Эффективные TDI/TFSI двигатели и автомобили Volkswagen/Audi: а–д) технология турбодизельных двигателей с прямым впрыском TDI:

а) вид под капотом Audi A4 2,0 л TDI; б–г) Audi 3,0 л V6 TDI двигатель Audi A5: б) общий вид; в) процесс сгорания; г) двигатель с выхлопным турбонагнетателем; д) TDI с системой ультрамалой эмиссии:

1 — датчик давления в камере сгорания; 2 — лямбда-зонд; 3 — датчик NOx; 4 — катализатор окисления; 5 — датчики температуры; 6 — соединитель для управления; 7 — дозатор AdBlue; 8 — дизельный фильтр частиц; 9 — катализатор DeNOx; 10 — насос, дозирующий AdBlue (дизельная выхлопная жидкость); 11 — бак AdBlue;

е) дизельная система ультрамалой эмиссии A5; ж–к) технологии бензиновых FSI и TFSI двигателей:

ж) бензиновый двигатель объемом 2,8 л Audi A6; з) TFSI двигатель объемом 1, 8 л Audi A4; и) иллюстрация технологии TFSI 1, 8 л; к) 3,0 л TFSI V6;

л) Q5 2,0 TFSI с системой valvelift;

м) 2,0 TFSI мощностью 200 кВт TTS Coupé;

н) Audi S tronic с двойным сцеплением;

о) концептуальный автомобиль Audi Q7 hybrid;

п) Audi A5 T-CNG

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 '2009

www.kit e.ru

20

 

компоненты датчики

 

 

 

 

 

 

ностью примерно в 4,9 л дизельного топлива

ем эти системы позволяют довести потребле-

Турбонагнетаемый бензиновый двигатель

на 100 км (48,00 миль/галлон, 129 г/км CO2).

ние топлива до столь низкого значения — 4,1 л

с прямым впрыском TFSI 2,0 выдает пико-

A42,0TDIe —не единственнаяe-модельAudi.

на 100 км (57,37 миль/галлон), что эквивалент-

вый крутящий момент 320 Н·м в диапазоне

Другой e-моделью является, например, Audi

но примерно 109 г эмиссии CO2 на км.

скоростей 1500–3900 об/мин. Данный агрегат

A3 1,9 TDI e. Выпускаются два варианта этой

Меньший по мощности двигатель 1,6 TDI

оборудуется системой Audi valvelift со сторо-

модели: трехдверный хэтчбэк или пяти-двер-

также имеет хорошие характеристики и топ-

ны выхлопа. Двухлитровый TFSI ускоряет

ный Sportback. Потребление топлива — 4,5 л

ливную эффективность: 66 кВт (90 л. с.)

Audi Q5 от 0 до 100 км/ч за 8,5 с. Среднее по-

на 100 км (52,27 миль/галлон, 119 г/км CO2).

и крутящий момент в 230 Н·м. Даже без сис-

требление топлива составляет 8,4 л на 100 км

Трехдверная модель Audi A3 1,4 TFSI с сис-

тем старт/стоп и рекуперации энергии по-

(28,0 миль/галлон).

темой старт/стоп потребляет топлива 5,7 л

требление топлива доведено до 4,5 л/100 км

В дизельном двигателе с системой впрыска

на 100 км (41,27 миль/галлон, 132 г/км CO2).

дизельного топлива (52,27 миль/галлон,

commonrailмаксимальныйкрутящиймомент,

Audi A6 2,0 TDI e (седан и Avant) дает эмис-

118 г/км CO2). Эта версия двигателя ускоряет

равный 320 Н·м, извлекается в диапазоне ско-

сию CO2 139 г/км, потребляя 5,3 л на 100 км

автомобиль Audi A3 до 100 км/ч за 12,9 с, мак-

ростей между 1750 и 2500 об/мин. В Audi Q5

(44,38 миль/галлон).

симальная скорость — 180 км/ч. Двигателем

двигатель потребляет примерно 6,5 л дизель-

Audi A8 2,8 FSI e имеет следующие показа-

Audi A3 1,6 TDI также оснащен автомобиль

ного топлива на 100 км (36,19 миль/галлон).

тели экономичности/эффективности: 199 г/км

A3 Sportback.

SUV ускоряется до 100 км/ч за 11,4 с, макси-

CO2, 8,3 л на 100 км (28,34 миль/галлон). Хотя

В модели Q5 Audi также использует техно-

мальная скорость — 190 км/ч.

нет новых e-моделей в модельном обозна-

логии так называемой системы модульной

Audi A4 allroad quattro 2,0 TDI с 6-скоро-

чении Audi TT 2,0 TDI quattro, он все равно

эффективности. Для Q5 Audi 2009 года пред-

стной ручной коробкой передач потребляет

интересен как дизельный спортивный авто-

лагалось вначале 4 двигателя — два бензино-

в среднем 6,2 л топлива на 100 км (37,94 миль/

мобиль. Топливная эффективность купе —

вых и два TDI, все они имеют прямой впрыск.

галлон). Благодаря более высокому уровню

5,3 л на 100 км (139 г/км CO2, 44,38 миль/гал-

Три из четырех двигателей являются тур-

крутящего момента автомобиль ускоряется

лон), ускорение от 0 до 100 км/ч за 7,5 с, мак-

бонагнетаемыми. Крутящий момент бен-

до 100 км/ч за 10,3 с, его максимальная ско-

симальная скорость — 226 км/ч.

зиновых двигателей усиливается системой

рость — 200 км/ч.

Смешивание модульных технологий

Audi valvelift, которая переключает клапаны

В завершение рассказа о текущих иннова-

как различных компонентов платформы

соответственно нагрузке — полной или час-

циях Audi в области двигателей сообщим чи-

модульной эффективности позволяет Audi

тичной.

тателям информацию о том, что Audi вновь

повысить эффективность других новых бен-

Все варианты SUV позволяют рекупериро-

производит 5-цилиндровый двигатель: тур-

зиновых и дизельных моделей автомобилей.

вать энергию при замедлении посредством

бонагнетаемый 2,5-литровый двигатель в TT

Новые 4-цилиндровые двигатели 1,6 TDI

генератора. Внутреннее трение двигателей

RS имеет прямой бензиновый впрыск, вы-

Audi, представленные в 2009 году, потребля-

снижено. Масляный насос, охлаждающая

рабатывает мощность 250 кВт и крутящий

ют всего 4,1 л дизельного топлива на 100 км

схема, насос рулевого управления, система

момент 450 Н·м.

(57,37 миль/галлон). Автомобиль A3 1,6 TDI

автоматического климат-контроля также ра-

В 2008 году, согласно концепции “Travo-

с выходом в 77 кВт (105 л. с.) дает эмиссию

ботают экономично.

lution”,водителиавтомобилей,в которыхона

109 г CO2 на км (175 г на милю). Это стало

Диапазон двигателей включает:

будет реализована (Audi A5 и A6 Avant), по-

возможным благодаря применению техно-

• 2,0 TFSI quattro 155 кВт (211 л. с.);

лучили возможность информирования пос-

логий повышения эффективности — систем

• 3,2 FSI quattro 199 кВт (270 л. с.);

редством интерфейса Audi MMI о скорости,

старт/стоп и восстановления энергии. Версия

• 2,0 TDI quattro 125 кВт (170 л. с.);

на которой им следует ехать для достижения

двигателя с выходом 77 кВт (105 л. с.) позво-

• 3,0 TDI quattro 176 кВт (240 л. с.).

пункта назначения без остановок, что также

ляет Audi A3 достигать 100 км/ч за 11,4 с, мак-

В Q5 Audi введено новое поколение ди-

оптимизирует расход топлива и эмиссию.

симальная скорость автомобиля — 194 км/ч.

намической системы S tronic, представляю-

Будущее своих автомобилей, как и многие

1,6 TDI с 77 кВт мощности в Audi A3 обес-

щей собой коробку с двойным сцеплением

другие производители, Audi связывает с тех-

печивает эффективность и характеристики,

dual-clutch transmission на основе 7 передач

нологией питания от водородных топлив-

сравнимые с двигателями более высокого

(рис. 8н). Переключение передач выполня-

ных элементов. В 2004 году был разработан

объема.

ется в сотые доли секунды, одновременно

концептуальный автомобиль A2H2.

Снижение объема и применение турбона-

обеспечиваются и плавное переключение,

Компания Audi проделала также большую

гнетателей позволяет компании Audi пред-

и эффективность (по потреблению топлива).

работу по разработке гибридных приводов

лагать клиентам двигатели меньшей емкости

Водители могут задавать автоматическое пе-

с возможностью чисто электрического вож-

и работать на основе модульной платформы

реключение коробки передач S tronic или вы-

дения, как показывает пример концептуаль-

эффективности.

полнять его с помощью переключателей

ного автомобиля Audi Q7 hybrid (рис. 8о),

Стандартная система старт/стоп позволяет

на рулевом колесе (опция).

представляющего собой полный гибрид

экономить топливо в условиях городского

В 2009 году для Q5 были предложены до-

в параллельной конфигурации.

вождения, но сбережение топлива начинает-

полнительно два новых 2-литровых двига-

Гибридный привод Audi включает двига-

ся прежде, чем автомобиль A3 остановится

теля, дополняемые 6-скоростной ручной ко-

тель FSI V6 объемом 3,6 л с выходом в 206 кВт

на светофоре — посредством системы вос-

робкой. Дизельная версия 2-литрового дви-

(280 л. с.) и пиковым крутящим моментом

становления энергии, в которой альтернатор

гателя TDI также применяется в A4 allroad

в 375 Н·м. Электрический двигатель привода

преобразуеткинетическуюэнергиюв течение

quattro.

дополнительно добавляет 34 кВт мощности

фазы движения по инерции и торможения

Новый 2-литровый дизельный агрегат TDI

и крутящий момент в 285 Н·м. Батарейная

в электрическую, запасая энергию в батарее.

для Audi Q5 и Audi A4 allroad quattro харак-

NiMH система имеет мощность 38 кВт и на-

Когда двигатель не работает, или при начав-

теризуется впрыском с высоким давлени-

пряжение 288 В.

шемся ускорении, батарея питает запасенной

ем common rail и вырабатывает мощность

Фактически, возможны три режима вожде-

энергией электрические компоненты, снижая

105 кВт/143 л. с.

ния: FSI и электродвигатель работают неза-

таким образом нагрузку на альтернатор. Это

Новый бензиновый двухлитровый дви-

висимо один от другого или комбинирован-

позволяет сохранить до 3% топлива.

гатель для Q5 TFSI имеет мощность 132 кВт

но (третий режим) — при ускорении.

Вместе с технологией впрыска TDI common-

(180 л. с.). Все новые модели оборудуются

Автомобиль оборудуется полным приво-

rail под высоким давлением и турбонагнетени-

постоянным полным приводом quattro.

дом Audi quattro four-wheel drive, гарантиру-

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 '2009

датчики

 

компоненты

 

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ющим динамику и безопасность. Мощность

применение облегченных конструкционных

BMW 116i поставляет 90 кВт/122 л. с.

передается посредством 6-скоростной короб-

материалов, компонентов с низким трением,

и пиковый крутящий момент в 185 Н·м.

ки tiptronic.

улучшенную аэродинамику. Можно сказать,

Четырехцилиндровыйбензиновыйдвигатель

Характеристики Audi Q7 hybrid равнознач-

что цель разработчиков инноваций такова:

BMW 116i позволяет проехать с 1 л бензина

ныспортивномуавтомобилю.Ускорениеот 0

извлечение максимальных характеристик

17,2 км, что эквивалентно 5,8 л на 100 км.

до 100 км/ч — за 7,6 с. Потребление топлива

вождения из каждой капли топлива.

Для реализации быстрого и высокоточно-

в нормальных условиях вождения составляет

Технологии EfficientDynamics нашли при-

го впрыска в цикле выполняется не менее

примерно 9,8 л на 100 км, что на 23% меньше,

менение уже в более чем 1 млн автомобилей

200 инжекций.

чем у базовой модели. В экономии топлива

BMW. Согласно статистике организации

Вслед за введением трех- и пятидверных

значительную роль играет система рекупера-

German Motor Vehicle Registration Authority,

компактных моделей BMW 116i и BMW 116d

ции энергии.

среднее потребление топлива автомобилей

весной 2009 года, BMW 1-й серии в сентябре

Ряд модификаций также был выполнен

BMW и MINI, зарегистрированных в Герма-

2009 года будет включать трех- и пятидвер-

в следующем периферийном оборудова-

нии в 2008 году, составляет 5,9 л на 100 км

ные модели Lifestyle и Sport Editions. Также

нии 3,6 FSI Audi Q7 hybrid: компрессор A/C,

(47,9 миль/галлон), средний показатель

в сентябре 2009 года на рынок выйдут две

масляные насосы для рулевого управления

CO2 — 158 г/км, что значительно ниже, чем

новых двухдверных версии BMW 1 Series

и автоматической коробки, вакуумный насос

у других автомобилей.

Coupé, для которых предлагаются два допол-

для тормозного усилителя — электронно-

С 2006 по 2008 год показатели среднего

нительных ультраэкономичных двигателя —

управляемые, их работа независима от ДВС.

потребления топлива и CO2 BMW снижены

бензиновый и дизельный, отличающиеся

Новая система электрогидравлического уп-

на 16%, MINI — на 20%, что, согласно ста-

малой эмиссией. BMW 120i Coupé и BMW

равления имеет то преимущество, что ис-

тистике, в 4 раза выше, чем у других авто-

118d Coupé — следующие модели BMW, со-

пользует на 90% меньше топлива, чем обыч-

производителей в Германии.

ответствующие нормам EU5.

ная система. Электрическая система автомо-

Оптимизированная аэродинамика авто-

Новый автомобиль BMW 120i Coupé обо-

биля получает 3 кВт мощности от батареи

мобиля играет в этом значительную роль,

рудован 2-литровым 4-цилиндровым бензи-

посредством преобразователя напряжения.

снижая сопротивление воздуха/лобовое со-

новым двигателем с HPI, вырабатывающим

Разработаны другие версии гибридных

противление на 10% и потребление топлива

125 кВт/170 л. с. на 6700 об/мин. Пиковый

модулей, например, объединенные Audi 2,0

на 2,5%.

крутящий момент — 210 Н·м на 4250 об/мин.

TFSI — для серийного производства, 8-ско-

Линейка топливно-эффективных авто-

Двигатель позволяет автомобилю ускоряться

ростная коробка tiptronic.

мобилей BMW в 2009 году включает более

от 0 до 100 км/ч за 7,8 с, верхний предел ско-

Параллельно Audi прорабатывает возмож-

20 моделей 1-й, 3-й и 5-й серий, их отли-

рости составляет 224 км/ч. Среднее потребле-

ности питания альтернативными видами

чие — менее 140 г CO2 на километр пути.

ние топлива составляет 6,6 л/ 100 км, эмиссия

топлива: Audi A5 2,0 T-CNG (рис. 8п), GTL

Объединенные общим названием BMW

CO2 — 153 г/км.

топлива для TDI автомобилей A8.

EfficientDynamics, эти технологии включают:

Четырехцилиндровый дизельный дви-

В рамках стратегии повышения эффектив-

• технологии двигателей;

гатель нового BMW 118d Coupé позволяет

ности Audi работает над дальнейшим сниже-

• функцию Auto Start Stop;

производителю заявлять, что данный авто-

нием потребления топлива. ДВС в обозримом

• рекуперацию тормозной энергии (регене-

мобиль является в своем классе самым топ-

будущем сохраняют приоритет, причем TDI

ративное торможение);

ливно-эффективным. Дизельный двигатель

имеет больший потенциал и для экономии

• электрическое рулевое управление;

с алюминиевым картером, турбонагнетени-

топлива, и для снижения эмиссии. TFSI и про-

• контроль воздушной вентиляции;

ем и впрыском через общую топливную ма-

граммамодульнойэффективностипозволяют

• индикатор переключения передач;

гистраль common-rail позволил автомобилю

значительно снизить эмиссию CO2 в новых

• шины со сниженным сопротивлением ка-

BMW 118d завоевать награду World Green

модельных сериях. TFSI-двигатели с гибрид-

чению.

Car of the Year 2008 Award. Рабочий объем

ными модулями компания Audi считает аль-

Непрерывная оптимизация двигателя яв-

двигателя — 2,0 л, мощность 105 кВт/143 л. с.

тернативой TDI в обозримом будущем.

ляется важной составляющей концепции эф-

на 4000 об/мин, максимальный крутящий

Технологии BMW:

фективной динамики BMW.

момент 300 Н·м в диапазоне скоростей

Разработаны новые бензиновые двигате-

от 1750 до 2500 об/мин.

эффективной динамики

ли на основе технологий чистого сгорания

Четырехцилиндровый дизельный двига-

(EfficientDynamics),

и высокоточного впрыска (High Precision

тель, выполненный из алюминия, включа-

гибриды Active Hybrid

Injection) (рис. 9б). Дизельные двигатели уже

ет оптимизированную геометрию камеры

и «чистой энергии» Clean Energy

третьего поколения с впрыском через об-

сгорания. Система топливной инжекции

 

щую топливную магистраль (Common Rail

common rail третьего поколения обеспечива-

Бренды BMW Group BMW и MINI (BMW

Injection) и благодаря использованию легких

ет введение дизельного топлива в камеру сго-

GroupвключаеттакжеRolls-RoyceMotorCars)

материалов потеряли в весе ≈20 кг (рис. 9в).

ранияпод высокимдавлением —до 1600 бар,

лидируют в премиум-сегменте автомобилей

Автомобили BMW 1-й серии представля-

осуществляя впрыск с высокой точнос-

по потреблению топлива и эмиссии CO2.

ют собой компактные автомобили, разра-

тью (HPI) посредством пьезоинжекторов.

Это обеспечено во многом благодаря при-

ботка которых ведется с целью достижения

Применение этих технологий значительно

менению стратегии эффективной динамики

высоких характеристик вождения и эффек-

снижает эмиссию CO2 — до 119 г/км (для

BMW (EfficientDynamics), инновации в рам-

тивности.

BMW 118d с ручной коробкой) или 145 г/км

ках которой снижают потребление топлива

Пятьмоделейсерии1отличаютсяэмиссией

(для BMW 120d с автоматической коробкой)

и эмиссию и одновременно повышают ха-

CO2 менее чем 120 г/км, где BMW 116d — аб-

и повышает уровень исполнения. Оба двига-

рактеристики вождения (рис. 9а).

солютный лидер. Четырехцилиндровый ди-

теля оборудованы стандартным дизельным

Массив технологий, объединенных кон-

зельный двигатель BMW 116d вырабатывает

фильтром частиц.

цепцией EfficientDynamics, включает эф-

максимальный крутящий момент в 260 Н·м

BMW 118d Coupé ускоряется от 0

фективные технологии powertrain, новые

и в комбинации с BMW EfficientDynamics

до 100 км/ч за 9,0 с и достигает верхней ско-

технологии сгорания топлива, коробки пе-

обеспечивает потребление топлива 4,4 л

рости в 210 км/ч. Потребление топлива —

редач и подвески, обеспечивающие «интел-

на 100 км (64,2 миль/галлон), эмиссия CO2

4,5 л на 100 км (62,8 миль/галлон), что экви-

лектуальный» расход энергии в автомобиле,

118 г/км.

валентно эмиссии CO2 в 119 г/км.

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 '2009

www.kit e.ru

22

 

компоненты датчики

 

 

 

 

 

 

Оба варианта BMW 1 Series Coupé постав-

Volkswagen объемом 1,4 TSI Twincharger,

вместе гарантирующие значительное увели-

ляются со стандартным пакетом технологий

набравший по итогам голосования жюри,

чение мощности, снижение потребления топ-

BMW EfficientDynamics, включая автомати-

в которое вошли более 60 судей из более чем

лива и эмиссии. Не только система турбона-

ческий старт/стоп, рекуперацию тормозной

30 стран, 354 балла, но трехлитровая «шестер-

гнетателя, которая является более эффектив-

энергии, индикатор текущего положения

ка» BMW с турбонаддувом набрала 350 очков.

ной, чем прежде, но и поставка топлива через

переключения передач и вспомогательный

Для сравнения, третье место по набранным

пьезоинжекторы осуществляется с давлением

блок управления и контроля по требованию.

баллам (220) занял двигатель Audi 2,0 TFSI

впрыска до 2000 бар. Новый 3-литровый ди-

Серия 1 — одна из самых успешных, от-

(A4, A5, Q5, VW Scirocco, Golf GTi), отме-

зель BMW TwinPower Turbo поставляет мак-

части в связи с тем, что с 2006 по 2008 год

ченный среди двигателей объемом 1,8–2 л.

симальный выход 225 кВт/306 л. с. на скорости

среднее потребление топлива моделей BMW

Для иллюстрации достижений BMW в об-

4400 об/мин, с пиковым крутящим моментом

на германском рынке было снижено на 16%.

ласти технологий можно отметить также,

в 600 Н∙м на 1500 об/мин. Потребление топли-

Поэтому компания BMW и далее работает

что на этом конкурсе в числе двигателей объ-

ва и снижение эмиссии — на 4% ниже в срав-

над снижением потребления топлива своих

емом 1,4–1,8 л был отмечен BMW-PSA 1,6 л

нении с предыдущими моделями.

автомобилей, применяя пакет технологий

Turbo (MINI Cooper S, Clubman, Peugeot 207,

Новые BMW 7-й серии BMW 760i и BMW

эффективной динамики и для других сег-

308), а в числе двигателей объемом 3–4 л —

760Li, представленные в 2009 году, занимают

ментов.

BMW 4,0 V8 (M3) (рис. 9д, е).

верхниестрочкив модельномрядуавтомоби-

BMW X3 — новый, представленный

4-цилиндровый дизельный двигатель

лей.12-цилиндровыйV12(рис.9и)вырабаты-

в 2009 году как наиболее топливно-эффек-

BMW 123d с системой турбонагнетателя

вает 400 кВт/544 л. с. на скорости 5000 об/мин

тивный полноприводный автомобиль в сво-

Variable Twin Turbo и картером, выполнен-

и характеризуется максимальным крутя-

ем сегменте SAV (Sport Activity Vehicles).

ным из алюминия, характеризуется турбо-

щим моментом в 750 Н·м от 1500 об/мин.

Новый BMW X3 xDrive 18d с 2-литро-

нагнетателями двух различных размеров,

В комбинации с новой 8-скоростной авто-

вым 4-цилиндровым дизельным двигателем

созданных для того, чтобы достигать макси-

матической коробкой все вместе позволяет

с common-rail впрыском осуществляет выход

мальной мощности во всем диапазоне скоро-

улучшить не только характеристики езды,

мощности в 105 кВт/143 л. с. на 4000 об/мин

стей. Вместе с впрыском третьего поколения

но и динамику вождения, допуская и спон-

и характеризуетсяпотреблениемтопливав 6,2 л

common rail двигатель обеспечивает выход

танное включение резерва мощности, и пре-

на 100 км (45,6 миль/галлон), эмиссия CO2 со-

150 кВт/204 л. с., уровни потребления топли-

цизионный контроль. 6-литровый алюми-

ставляет 165 г/км, что соответствует стандар-

ва удерживаются до 5,2 л на 100 км.

ниевый агрегат также основан на техноло-

ту эмиссии EU5. Максимальный крутящий

6-цилиндровый дизельный двигатель, при-

гии TwinPower Turbo, двигатель имеет HPI

момент — 350 Н·м на 1750 об/мин, ускорение

мененный в BMW 335d Coupé, с системой

со впрыском непосредственно в камеры сго-

от 0 до 100 км/ч — за 10,3 с, максимальная ско-

турбонагнетателя Variable Twin Turbo позво-

рания, регулировку распределительного вала

рость — 195 км/ч.

ляет обеспечить синтез мощности, топлив-

BMW double-VANOS и 8-скоростную короб-

Новая модель еще экономичней и «чище»

ной эффективности, плавности, ускорение

ку передач. Новые BMW 760i и BMW 760Li

(с точки зрения эмиссии), чем предшеству-

без «турбоям», разгон до скорости 5000 об/мин.

ускоряются от 0 до 100 км/ч за 4,6 с, среднее

ющий лидер в данном сегменте — BMW X3

Технологии эффективной динамики, поз-

потребление топлива оценивается в 12,9 л

xDrive20d (6,5 л/43,5 миль/галлон, 172 г/км

воляющие достигать баланса характеристик

на 100 км (BMW 760i). Для соответствия EU5

CO2, EU5) мощностью 130 кВт/177 л. с.

и экономичности/эффективности, исполь-

потребление топлива было снижено по срав-

С введением BMW X3 xDrive18d до 7

зованы при разработке нового поколения

нению с предшествующей моделью на 4,5%.

увеличилось число доступных вариантов

straight-six двигателей на основе технологии

Новая BMW 8-скоростная автоматическая

двигателей для SAV BMW: три модели бен-

TwinPower Turbo с комбинированным тур-

трансмиссия (рис. 9к), которая впервые вво-

зиновых двигателей с выходом мощности

бонагнетением (рис. 9ж, з), характеризую-

дится в новых 12-цилиндровых автомобилях

от 110 кВт/150 л. с. до 200 кВт/272 л. с. и 4 ди-

щимися в результате еще более высокой эф-

BMW 760i и BMW 760Li, является еще одним

зельных модели — до BMW X3 xDrive35d

фективностью.

примером недавних инноваций. Она значи-

мощностью 210 кВт/286 л. с.

Новый бензиновый двигатель BMW

тельно превосходит 6-скоростную автомати-

В 2009 году X3 был вторично отмечен

TwinPower Turbo мощностью 225 кВт/306 л. с.

ческую коробку BMW с точки зрения дина-

наградой ADAC “Yellow Angel” за качество,

комбинирует twin-scroll турбонагнетение,

мики переключения и эффективности. Две

а ранее — как самый надежный автомобиль

прямой топливный впрыск HPI, полностью

дополнительных передачи дают трансмиссию

на дорогах Германии.

переменное управление клапанами в одном

с более широким диапазоном инкрементов

Многие новые двигатели BMW оснащают-

управляющем блоке Valvetronic. 3-литровый

и, одновременно, изменение в скорости дви-

ся комбинированными турбонагнетателями.

6-цилиндровый агрегат вырабатывает макси-

гателя при переключении от одной передачи

В этом году в конкурсе «Международный

мальный крутящий момент в 400 Н∙м на ско-

к другой может быть меньшим, чем прежде,

двигатель года» в числе двигателей объемом

ростях от 1200 до 5000 об/мин. В сравнении

то естьболееплавноепереключение.Благодаря

2,5–3 л был отмечен BMW 3,0 л DI Twin-Turbo

с технологией Twin Turbo и HPI, реализован-

инновационной конфигурации передач число

(135, 335, X6, Z4, 730).

ных в других модельных сериях, двигатель

дополнительныхкомпонентови масса(вес)ав-

6-цилиндровый бензиновый двигатель

позволяет снизить потребление топлива

томобиля снижены до минимума.

BMW (рис. 9г) характеризуется HPI-впрыс-

на 9%.

Автомобиль может работать на много бо-

ком, комбинированным турбонагнетателем

Дополнительная топ-версия 6-цилиндро-

лее низких скоростях двигателя. Потребление

Twin Turbo. Образованная благодаря HPI

вого дизеля вводится для BMW 730d, 740d

топлива в сравнении с 6-скоростной короб-

смесь перенаправляется к свече зажигания,

и 330d. Новое поколение дизелей BMW,

кой при этом снижается примерно на 6%,

окружаемая холодным воздухом. Это поз-

комбинирующее мультиступенчатое турбо-

что обеспечивают следующие признаки: пе-

воляет улучшить характеристики и снизить

нагнетение с прямым впрыском common-

реключение до малых диапазонов скоростей

потребление топлива. С использованием

rail, позволяет повысить динамическую

двигателя, высокая степень эффективности,

двух малых турбонагнетателей вместо одно-

мощность и максимально улучшить харак-

низкие потери вследствие трения с двумя

го большого система Twin Turbo гарантирует

теристики. С применением пакета BMW

открытыми сцеплениями, большие переда-

доступное усиление в диапазоне скоростей.

EfficientDynamics осуществлены другие инно-

точные числа высших передач, улучшенное

Победителем в номинации «Лучший дви-

вации: полностью алюминиевый двигатель,

подавление вибраций. Важным является так-

гатель года» был выбран новый двигатель

два турбонагнетателя, система впрыска HPI,

же то, что 8-скоростная автоматическая ко-

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 '2009

датчики

 

компоненты

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

а

 

б

 

 

 

 

д

 

 

в

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

з

к

и

ж

л

м

Рис. 9. Технологии EfficientDynamics, Active Hybrid и Clean Energy BMW:

а) результат применения технологий BMW EfficientDynamics в BMW 3-й серии 2008 года; б) иллюстрация технологии высокоточного HPI-впрыска в бензиновых двигателях;

в) 4-цилиндровый дизельный двигатель с алюминиевым картером и технологией Variable Twin Turbo;

г) «двигатель года» BMW 3,0 л HPI Twin Turbo;

д) «двигатель года» — MINI 4-цилиндровый бензиновый двигатель с прямым впрыском и турбонагнетателем twin-scroll); е) «двигатель года» 4,0 V8 BMW M3;

ж) BMW Inline 6-цилиндровый бензиновый двигатель TwinPower Turbo с HPI и Valvetronic;

з) BMW Inline 6-цилиндровый дизельный двигатель TwinPower Turbo с пьезоинжекторами для впрыска под давлением 2000 бар и двумя турбонагнетателями; и) 12-цилиндровый двигатель BMW 760i и BMW 760Li;

к) 8-скоростная автоматическая коробка;

л) гибридная система BMW Active Hybrid 6: 1 — высокоэффективный двигатель V8 мощностью 300 кВт;

2 — двухрежимная трансмиссия ActiveHybrid (два электродвигателя мощностью 67 кВт, планетарная коробка передач, разделитель мощности, 7 скоростей); 3 — высоковольтная электроника (425 В); 4 — Ni-MH батарея (312 В; 2,4 кВт·ч) ;

м) электромобиль MINI E

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 '2009

www.kit e.ru

24

 

компоненты датчики

 

 

 

 

 

 

робка повышает динамические характерис-

батареи или при перемещении водителем ру-

торы в передней части радиатора открывают

тики работы двигателя посредством откры-

левого колеса.

отверстия для впуска охлаждающего возду-

тия/закрытия только одного сцепления перед

Координация функции осуществляется

ха только тогда, когда охлаждающий воздух

переключением, даже когда переключение

посредством центрального управляющего

действительно требуется. Непрерывный по-

выполняется более чем на одну передачу. Это

блока, который собирает данные от всех дат-

ток воздуха через радиатор увеличивает воз-

дает важный признак автоматической короб-

чиков двигателя, стартера и альтернатора.

душное/лобовое сопротивление и отрица-

ки с двойным сцеплением double-clutch —

Если это необходимо для контроля и безо-

тельно влияет на аэродинамику. Напротив,

динамическое ускорение с низких скоростей

пасности, контрольный блок автоматичес-

при закрытых вентиляторах воздушное/ло-

двигателя.

ки выполняет повторный старт двигателя:

бовое сопротивление снижается — вместе

Новая 8-скоростная автоматическая ко-

к примеру, в начале качения автомобиля,

с потреблением топлива.

робка вводится в производство в 2009 году —

когда батарейный заряд падает вдвое, либо

Применение шин со сниженным сопро-

и как решение, ориентированное на будущее.

на ветровом стекле формируется конденсат.

тивлением качению — еще один фактор эко-

Она может комбинироваться с другими ти-

Систематакжеобнаруживаетразницумеж-

номичности/эффективности автомобиля.

пами двигателей, и не только в заднепривод-

ду временной остановкой и окончанием по-

При движении автомобиля вдоль дорожной

ных, но и в полноприводных моделях, и име-

ездки. Не требуется, в частности, повторный

поверхности его шины деформируются, пе-

ет все возможности для работы с гибридным

старт двигателя, если водительский ремень

редвижениетребуетбольшейэнергиии боль-

приводом.

безопасности, дверь или капот открыты.

ших затрат топлива — и на прямой трассе,

Помимо технологий оптимизации двига-

С работающей системой регенерации тор-

и на поворотах.В зависимостиот контактной

телей, технологии эффективной динамики

мозной энергии Brake Energy Regeneration

поверхности и воздушного давления шины

включают также функции автоматическо-

BMW при удалении ноги с педали акселера-

деформация может отбирать значительное

го старт-стопа и регенеративного торможе-

тора или торможении кинетическая энергия

количество энергии, что снижает топливную

ния, которые позволяют еще более эконо-

захватывается, что позволяет снизить в даль-

эффективность.

мить топливо. Улучшенная аэродинамика,

нейшем потребляемую мощность двига-

BMW использует шины со сниженным со-

инновационный контроль воздушной вен-

теля и количество потребляемого топлива.

противлениемкачению:специальныеустойчи-

тиляции, шины с низким сопротивлением

Рекуперация тормозной энергии посредством

выек нагревуи деформациямматериалыбоко-

качению и ряд других модификаций систе-

заряда батареи при торможении или замедле-

выхсекцийпротекторови шинныхповерхнос-

мы drivetrain — все вместе предназначено по-

нии позволяет повысить топливную эффек-

тей качения помогают поддерживать форму

высить эффективность и обеспечить тот же

тивность на 3% и гарантировать, что полная

шин, гарантируя, что они катятся гладко.

искомый результат: более высокие динами-

мощность двигателя доступна для ускорения.

Шины со сниженным сопротивлением

ческие характеристики с меньшим потребле-

Система регенеративного торможения BMW

качению обеспечивают более комфортную

нием топлива. Эффективность комплексных

работает следующим образом: генератор ав-

езду, более высокую топливную эффектив-

инноваций может быть подтверждена следу-

томатически активируется, когда водитель

ность, снижение эмиссии.

ющими цифрами: на каждые 100 км новый

отпускает педаль акселератора и начинает

Таким образом, посредством осуществле-

BMW 120i потребляет на 1 л топлива мень-

торможение. Кинетическая энергия, которая

ния технологий BMW EfficientDynamics ДВС

ше, чем предшествующая модель, при этом

в другом случае будет теряться, в данном слу-

и автомобили становятся более экономич-

ускоряется от 0 до 100 км/ч на одну секунду

чаеиспользуетсяболееэффективно,преобра-

ными.

быстрее.

зуется в электричество и запасается в батарее.

В будущемпакеттехнологийэффективной

Функция Auto Start Stop автоматически вы-

Когда водитель нажимает педаль акселерато-

динамикибудетвключатьсамообучающуюся

ключает двигатель, когда автомобиль непо-

ра, альтернатор отсоединяется от приводной

навигационную систему, которая также будет

движен, педаль сцепления отпущена, и пере-

системы и деактивируется, так что полная

способствовать экономии топлива.

ключатель передач находится в нейтральном

мощность двигателя может быть направлена

Системы навигации являются популяр-

положении. Эта же функция обеспечивает

к приводным колесам. С меньшим числом

ным и надежным способом получения жела-

повторный старт при нажатии водителем

компонентов, забирающих мощность при-

емого расположения автомобиля.

на педаль сцепления. К примеру, функция

водной системы, достигается больший выход

Но даже без указания расположения нави-

автоматического старта/стопа адаптирована

двигателя для ускорения автомобиля: увели-

гационная система BMW 3-й серии выпол-

для моделей BMW 1-й и 3-й серии с 4-цилин-

чивается топливная эффективность при од-

няет функции предупреждения об условиях

дровым двигателем и ручной коробкой.

новременном повышении характеристик.

трафика и улучшения топливной эффектив-

Функция Auto Start Stop может быть де-

Но для безопасности система контролирует

ности. Система функционирует как самообу-

активирована по нажатию кнопки. Но если

уровень батарейного заряда и будет, если не-

чающийся предсказатель маршрута (“self-

она активна, то функция Auto Start Stop обес-

обходимо, продолжать заряжать батарею даже

teaching route predictor”).

печивает снижение топлива и эмиссии CO2,

в течение ускорения для того, чтобы, напри-

Для каждого водителя создается профиль,

поскольку, если двигатель не запускается, он

мер, предотвратить полный разряд батареи.

характеризующийся некоторым уровнем

не может потреблять топливо. Поэтому в ус-

Система электрического рулевого управ-

безопасности. Водительский профиль поз-

ловиях пробок, движения stop-and-go реко-

ления BMW Electric Power Steering также эко-

воляет вести журнал, включающий не толь-

мендуется переключать рычаг в нейтральное

номит энергию, требуемую для каждого дви-

ко расположение, кратчайшие пути и объ-

положение и отпускать педаль сцепления.

жения, и действует, когда это необходимо,

ездные дороги, используемые на маршруте,

Сообщение “Start Stop” на информационном

гарантируя, что энергия используется только

но и информацию о времени дня и пасса-

дисплее показывает, что двигатель выключен.

во время фактических маневров. Если руле-

жирах.

BMW,как и другиепроизводителиавтомо-

вое колесо находится в постоянном положе-

Все это облегчает жизнь водителя: ранние

билей премиум-сегмента, обеспечивают пас-

нии — при вождении, например, по прямой,

предупреждения о заторах, быстрый выбор

сажирам комфорт и безопасность. Функция

электрический двигатель неактивен, и энер-

наиболее желаемого расположения в сравне-

Auto Start Stop не активируется в нескольких

гия не расходуется.

нии с выбором из недавних или из адресной

случаях: если двигатель не достиг оптималь-

Для повышения аэродинамических харак-

книги, сопоставление предсказаний с данны-

ной температуры запуска; воздушный кон-

теристик автомобилей в пакете технологий

ми персонального календаря в водительском

диционер не обеспечивает в кабине желае-

эффективной динамики BMW предусмотре-

смартфоне являются первыми из многих по-

мую температуру; при неадекватном заряде

но, что электрически управляемые вентиля-

тенциальных функций.

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 '2009

датчики компоненты

 

25

 

Данные навигационной системы интегри-

 

 

логичными моделями на основе обычных,

Электрическая энергия запасается в NiMH

рованы в BMW EfficientDynamics с топлив-

не гибридных приводов.

батарее емкостью 2,4 кВт∙ч. Температура вы-

но-сберегающими признаками. Например,

Приводная система BMW ActiveHybrid X6

соковольтной батареи контролируется с мак-

регенеративное торможение работает, толь-

состоит из основного силового агрегата

симальной эффективностью посредством

ко если автомобиль спускается с холма.

мощностью 300 кВт/407 л. с. V8 объемом

системы жидкостного охлаждения, взаимо-

Но с проактивной навигацией регенератив-

4,4 л с технологией BMW TwinPower Turbo

действующей с системой кондиционирова-

ное торможение может стартовать прежде

и HPI и двух электродвигателей мощностью

ния воздуха и внешним теплообменником.

начала спуска: система знает, что в этой точ-

67 кВт/91 л. с. и 63 кВт/86 л. с. Максимальный

Другие важные отличия гибридного авто-

ке маршрута батарея будет перезаряжаться.

системный выход составляет 357 кВт/485 л. с.,

мобиля X6: отсутствие стартера, альтерна-

И если водитель также участвует в сбереже-

пиковый крутящий момент — 780 Н∙м. BMW

тора, ремней привода климатического ком-

нии топлива, например, используя инфор-

ActiveHybrid X6 — один из самых мощных

прессора, гидравлического насоса; модифи-

мацию о текущих скоростных пределах, до-

гибридов в мире.

цированная для гибрида функция Auto Start

ступных в пределах 500 м, вместо нажатия

Ускорение от 0 до 100 км/ч происходит

Stop; охлаждающие системы модифицирова-

на тормоза в последнюю минуту, то сбереже-

за 5,6 с. Максимальная скорость — 236 км/ч.

ны для электрической работы.

ние топлива достигает 5–10%.

Среднее потребление топлива составляет

Система контроля непрерывно контроли-

Система может принимать участие в мо-

9,9 л на 100 км (28,5 миль/галлон), эмиссия

рует распределение энергии как функцию

дификации режима сгорания, адаптируются

CO2 — 231 г/км.

окружающихусловий,статусбатареи,напри-

температура масла и охладителя двигателя,

Благодаря осуществленным в автомоби-

мер, в процессе рекуперации и другие пара-

автоматическая коробка подготавливается

ле техническим решениям управление BMW

метры. Работа гибридной системы и текущие

для следующего переключения передач. Это

ActiveHybrid X6 возможно в полногибрид-

рабочие условия отображаются на дисплеях,

может, например, давать больше мощности

ном режиме, чисто электрическом, только

в центральном инструментальном кластере,

для ускорения на скользкой дороге.

с использованием мощности ДВС, при ком-

и на информационном дисплее в централь-

Прототип навигационной системы BMW

бинированном использовании мощности

ной консоли.

оборудован также камерой обнаружения

обоих источников.

Системасенсорнойактивацииторможения

дорожных знаков, используемой на новых

В чисто электрическом режиме без эмис-

Sensotronic Brake Actuation (SBA) BMW Active

BMW 7-й серии. Камера может «обучать» на-

сии CO2 возможна скорость порядка 60 км/ч.

Hybrid X6 позволяет записывать положение

вигационную систему, передавая ей инфор-

Бензиновый двигатель может автоматически

педали посредством датчиков и распределять

мацию о любых скоростных пределах, радиу-

отключаться при скоростях менее 65 км/ч.

посредством контрольного блока мощность,

сах поворотов, дорожной топографии.

КлючевымкомпонентомавтомобилейBMW

сгенерированную при рекуперации, и в гид-

Для гибридных систем информация о на-

ActiveHybrid является двухрежимная активная

равлическом процессе.

личии скоростных ограничений может быть

трансмиссия, основанная на принципе ECVT

В 2009годупредставленBMWActiveHybrid 7,

также весьма полезной — для оптимизации

(Electric Continuously Variable Transmission), ра-

основанный на 7-й серии и комбинирующий

заряда батареи и использования батарейной

ботающая в двух различных режимах.

двигательV8, 8-скоростную автоматическую

мощности.

Двухрежимная активная трансмиссия свя-

коробку и электродвигатель в концепции

Помимо навигационной системы, роль

зывает ДВС с двумя электродвигателями,

среднего гибрида класса «люкс».

виртуального со-водителя в обеспечении вза-

используя 7-скоростную автоматическую

8-цилиндровый двигатель, который ха-

имодействия между водителем, автомобилем,

коробку и планетарную передачу для пере-

рактеризуется технологией TwinPower Turbo

окружающей средой, безопасности и ком-

менного разделения мощности между раз-

и HPI, и трехфазный синхронный электро-

форта выполняет сетевая структура BMW

личными блоками. Система переключается

двигатель дают BMW ActiveHybrid 7 общий

ConnectedDrive, поставляющая информацию

между двумя рабочими режимами согласно

системный выход 342 кВт/465 л. с. и пиковый

об условиях движения и обеспечивающая сер-

необходимости: один из блоков используется

крутящий момент в 700 Нм. BMW Active-

висы чрезвычайных звонков, информацион-

для движения с высоким крутящим момен-

Hybrid 7 ускоряется до 100 км/ч всего за 4,9 с,

ные и офисные услуги, планирование марш-

том на низкой скорости, другой — для движе-

потребление топлива — 9,4 л на 100 км (29,1

рута и досуга, Интернет.

ния на больших скоростях. Это гарантирует,

миль/галлон), эмиссия CO2 — 219 г/км.

Технология BMW ActiveHybrid — это сле-

что мощность будет оптимально распреде-

Питание электродвигателя и систем ком-

дующий шаг для снижения уровней потреб-

лена в зависимости от ситуаций вождения,

форта (кондиционирования воздуха и дру-

ления топлива при сохранении уровней ха-

максимальная эффективность достигается

гих) осуществляется от специально разрабо-

рактеристик BMW.

при любых нагрузках и на всех скоростях.

танной 120-вольтной литий-ионной батареи.

Технология BMW ActiveHybrid интеллекту-

Передачи с постоянным передаточным от-

Стандартным признаком является функ-

ально управляет энергией в автомобиле и осу-

ношением в этих двух рабочих режимах обес-

ция старт/стоп, работа гибридной системы

ществляется таким образом, чтобы увеличи-

печивают дополнительные признаки, уси-

отображается на дисплеях.

вать и эффективность, и динамику во всех

ливая эффективность и динамику вождения

Вместе с чистыми дизельными автомоби-

ситуациях вождения для всех моделей.

в полномскоростномдиапазоне.Обаэлектро-

лями, динамичными бензиновыми и техно-

На примере автомобиля X6, где использо-

двигателя могут использоваться вместе в те-

логически продвинутыми гибридными сис-

вана технология ActiveHybrid BMW (рис. 9л),

чение фазы ускорения и для захвата энергии

темами, позволяющими снизить потребле-

можно показать, как технологии, дизайн

торможения.

ние топлива и эмиссию CO2, компания BMW

и характеристики вождения успешно рабо-

Применение торможения активирует сис-

работает над осуществлением стратегии

тают вместе. Автомобиль BMW ActiveHybrid

тему рекуперации энергии, в которой один

поддерживаемой мобильности (sustainable

X6 — первый пример Sports Activity Coupé

или оба электродвигателя функциониру-

mobility). BMW Hydrogen 7 — готовый

от BMW с гибридным приводом, комбини-

ют как генератор. Эффективность и выход,

к производству водородный автомобиль

рующийбензиновыйдвигательV8с электри-

достигаемые системой, значительно выше,

класса «люкс», с 2007 года выпускаемый огра-

ческим, за счет чего достигается значительное

чем у других моделей, находящихся в произ-

ниченными партиями. Данный автомобиль

увеличение динамических характеристик,

водстве. Мощность генератора — примерно

основан на BMW 7-й серии и оборудуется

снижение потребления топлива и эмиссии

50 кВт, то есть в 25 раз выше мощности, обес-

12-цилиндровым ДВС мощностью 260 л. с.,

примерно на 20%, если сравнивать рассмат-

печиваемой системой регенерации энергии

способным работать и на бензине, и на водо-

риваемый гибридный автомобиль с ана-

торможения.

роде. Автомобиль ускоряется от 0 до 100 км/ч

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 '2009

www.kit e.ru

26

 

компоненты

 

датчики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

за 9,5 с, максимальная скорость — 230 км/ч. Двухрежимный привод позволяет проезжать расстояние примерно 400 миль до ближайшей водородной станции, 125 миль в водородном режиме и 300 миль — в бензиновом. Переключение между режимами осуществляется кнопкой на многофункциональном рулевом колесе или автоматически.

BMW Hydrogen 7 является частью стратегии BMW CleanEnergy, которая помогает создавать индивидуальную поддерживаемую мобильность будущего. «Чистая энергия» является общим названием разработок автомобилей без эмиссии — на топливных элементах и электромобилей. “Sustainability. It can be done” — слоган, выражающий суть работы BMW Group в данном направлении, дополнительную информацию о чем можно получить в Интернете по адресу www. bmwgroup.com/sustainability.

В рамках проекта “H2BVplus” был разработан также концептуальный водородный двигатель с геометрией, подобной дизельной, рядом признаков бензиновых двигателей с искровым зажиганием и технологией прямого впрыска под высоким давлением (300 бар), что позволяет довести эффективность до 42%, как у турбодизелей. Эффективность может и далее повышаться за счет турбирования (турбонагнетения).Достижимырезультатывыходамощностидо100 кВтналитробъемадвигателя.

Впланах BMW Group — выпуск экологически чистых электромобилей, их предполагаемое название — BMW Е или BMW EV. Первый экологичный BMW представляет собой электромобиль с литий-ионными батареями, которые будет поставлять компания Bosch. По одним данным новые автомобили появятся в продаже в 2015 году, по другим — в первой половине следующего десятилетия.

Экологически чистое будущее оказывается ближе, чем это можно было представить.

В2008 году было заявлено о производстве 500 электромобилей MINI E (рис. 9м), управляемых электродвигателем мощностью 150 кВт с литий-ионной батареей, мощность которого передается на передние колеса одноступенчатой коробкой. Электропривод обеспечивает пиковый крутящий момент

в220 Н·м, обеспечивая ускорение до 100 км/ч за 8,5 с, максимальная скорость — 152 км/ч. Батарея емкостью 35 кВт·ч и напряжением 380 В обеспечивает пробег 240 км (или 150 миль), с возможностью подзарядки от сети. Вместе с системой рекуперации энергии все системы (EPS, торможения, кондиционирования и другие) работают экономично — для увеличения доступного запаса хода

автомобиля. n

Продолжениеследует

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 9 '2009

Соседние файлы в папке Электродвигатели