Михаил Медведев - 10 автомобилей, которые перевернули мир

Ничего нового Шиоми-сан, конечно же, не придумал… Достаточно сказать, что еще на выставке в Париже в 1901 г. молодой инженер Фердинанд Порше предложил полностью готовый к действию автомобиль, оснащенный одновременно двигателем внутреннего сгорания и электромотором. Интерес к подобным конструкциям в первое десятилетие XX в. наблюдался и у других автомобильных компаний по обе стороны океана. Правда, инженеры того времени надеялись, что использование двигателей различных типов поможет достижению более высокой максимальной скорости и лучшей динамики. В следующий раз о гибридах вспомнили в тех же 1970-х гг. опять же в связи с топливным кризисом. Разработками подобных систем, помимо американских компаний, занялись в Volkswagen, а японская Daihatsu даже выпустила на рынок легкий гибридный грузовик. Но как только цены на бензин упали, интерес к гибридам мгновенно исчез. Вкратце, идея Масанао Шиоми казалось простой и гениальной – запас хода электромобиля можно значительно увеличить, если добавить в схему силового агрегата двигатель внутреннего сгорания. Своими соображениями инженер поделился с вице-президентом компании Акихиро Вадой, лично курировавшим не слишком удачно продвигавшийся проект G21. К удивлению подчиненного, шеф сразу проявил к идее неподдельный интерес и попросил представить максимально точные данные по предполагаемому расходу топлива перспективного гибрида. Вада сразу понял, что при правильном подходе экономичный и экологический гибридный автомобиль действительно может стать провозвестником транспорта XXI в. Кроме того, сыграло свою роль и уязвленное самолюбие высшего руководства Toyota. Дело в том, что еще в 1993-м администрация президента Клинтона запустила программу «Партнерство за новое поколение автомобилей» (PNGV). Правительственные гранты на разработку экологически чистых машин получили все американские компании, а японским фирмам не перепало ни цента. И это несмотря на то, что только у Toyota на тот момент насчитывалось четыре завода на территории США. В этом свете производство собственного гибрида представлялось отличным шансом утереть нос янки, а также отнять у Honda корону лидера в области технологических разработок. Словом, неудивительно, что без лишних колебаний и раздумий высший генералитет Toyota одобрил идею разработки гибридного автомобиля, предложенную Масанао Шиоми, а чтобы придать ей дополнительный вес и значимость, ее решили интегрировать в формат проекта G21.

Все поменялось буквально за несколько дней. Еще недавно разработчики Toyota лишь робко предполагали, каким быть автомобилю XXI в., и тут все неожиданно стало предельно ясно. Изначально, как мы помним, перед командой проекта G21 не стояло четких сроков и задач, но теперь оказалось, что времени в обрез. Руководство компании рассчитывало, что прототип будущего гибрида будет готов к Токийскому международному автосалону. Очевидно, высшие чины Toyota боялись утечки информации и возможного ответного шага конкурентов, и прежде всего Honda. Ну а поскольку выставка в столице Японии традиционно проводится осенью по нечетным годам, то в январе 1995-го у дополненной специалистами по электромобилям команды проекта G21 на все про все оставалось чуть более полугода!

Проблем же предстояло решить множество. И первой из них являлся выбор принципиальной схемы работы гибрида. Подобные силовые установки делятся на два основных типа «серийные» и «параллельные». В первом случае ДВС используется лишь для того, чтобы подзаряжать аккумуляторы, которые в свою очередь питают электромотор, приводящий машину в движение. Такая система сравнительно проста конструктивно, но не слишком эффективна с точки зрения экономичности.

Параллельный гибрид работает принципиально иначе. Здесь двигатель внутреннего сгорания и электромотор вместе вращают колеса автомобиля, то есть работают параллельно друг с другом. Минус такой схемы в том, что ДВС постоянно находится в работе, а значит и экономия топлива вновь получается не слишком впечатляющей. Вот почему инженеры Toyota усовершенствовали принципиальную схему параллельного гибрида, предложив систему с разрывом потока мощности. Поскольку двигатель внутреннего сгорания или попросту ДВС наиболее эффективен в зоне 40–60 % от максимальной мощности, то можно избавится от потерь, скажем, при трогании с места, возложив эту задачу лишь на электромотор. Благодаря компьютеру, который постоянно отслеживает нагрузкубензинового двигателя, автомобиль самостоятельно подключает оптимальный в данной конкретной ситуации источник питания. Скажем, при интенсивном разгоне задействован и ДВС, и электромотор, а при медленной езде в пробках только электрический двигатель.

Избрав в качестве главного аргумента для привлечения покупателей невероятную для автомобиля этого класса экономичность, японские инженеры рассчитали, что теоретически новый гибрид сможет добиться фантастически низкого расхода топлива – в районе 3 л на 100 км пробега. Но то в теории – на деле же все оказалось гораздо сложней.

Начать с того, что Toyota, как выяснилось, не выпускает основных компонентов для гибридного автомобиля – ни аккумуляторов, ни электромоторов, ни электрических инверторов – преобразователей тока. Вот почему заказ на разработку никельметалгидридных батарей поручили фирме Panasonic. Множество вопросов вызывало и собственно разделение нагрузки между ДВС и электромотором. В какой пропорции распределить мощность бензинового двигателя между генератором и ведущими колесами? Насколько мощный электромотор необходим для того, чтобы сдвинуть машину с места? Как наконец соединить в единый организм столь разные по сути силовые агрегаты? Напервомэтапе роль связующего элемента между бензиновым и электрическим двигателем доверили клиноременному вариатору, на тот момент считавшемуся самым эффективным и экономичным типом трансмиссии. Наэтом успехи исчерпывались. К обозначенному дедлайну ничего толком не было готово. И хуже всего – представленные Panasonic аккумуляторы не отвечали требованиям разработчиков ни по емкости, ни по габаритам. Так что довольно скоро стало ясно – к Токийскому автосалону подготовить полностью работоспособный прототип не удастся.

Но раз расписывать все преимущества будущего гибрида придется на бумаге, необходимо было сделать так, чтобы концепт-кар хотя бы выглядел привлекательно. Среди многочисленных дизайн-студий Toyota, разбросанных по всему миру, провели творческий конкурс на лучший экстерьер будущего гибрида. Победителем стала работаИрвина Луи из калифорнийского центра стиля, справившегося со всей работой за две с половиной недели!