Электродвигатели / 2009_09_17
.pdfдатчики |
|
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