Opel Ampera –Европейский брат близнец Chevrolet Volt
Схема работы Opel Ampera , который, по сути, является перелицованным в более престижную упаковку Chevrolet Volt, на первый взгляд выглядит простой: сначала автомобиль едет на заряженных от обычной домашней сети “батарейках”, которых хватает в зависимости от условий и манеры езды на 40–80 км, а когда они садятся, в дело включается бензиновый мотор, вырабатывающий электричество с помощью генератора. На самом деле все далеко не так просто, и эту конструкцию создатели недаром считают самой совершенной из серийно выпускаемых на настоящий момент. Но первый вопрос, возникающий в отношении “наэлектризованного” Opel: чем отличается езда на нем по сравнению с привычными нам автомобилями?
Первое, на что обращаешь внимание, – это тишина в период движения на электротяге. Причем тишина не только относительно автомобилей с ДВС, но и по сравнению с большинством прочих электрокаров, которые на самом деле отнюдь не бесшумны, а отличаются вполне слышимым и не слишком приятным “троллейбусным” гулом. В электрическом Opel не слышно ни высоковольтного нудения, ни щелчков теристорных “суставов”. На малых скоростях автомобиль вообще бесшумен, для чего среди его органов управления кроме обычного “гудка” предусмотрена специальная “чирикалка” для “распугивания” пешеходов.
Иное дело – скорости, близкие к максимальным для Ampera 161 км/ч: шум набегающего воздушного потока и шин постепенно усиливается, а когда обстоятельства заставляют бензиновый мотор работать во всю мощь, то и вовсе разница с привычным акустическим фоном становится минимальной. Более того, поскольку двигатель невелик, то и голосит в предельных режимах хоть и негромко, но несколько надсадно и, что поначалу кажется странным, неадекватно действиям с педалью “газа”. Но в целом Ampera поразительно тиха.
Ampera тиха, но не тихоня, и в плане динамики никакие жертвы, кроме добровольных, владельцу не грозят. Разгон до 100 км/ч занимает 9 с. Но эта неплохая в целом цифра на самом деле не совсем точно отражает возможности автомобиля. Гораздо показательнее время разгона до 50 км/ч – 3,1 с! Не всякий спорткар способен на такое. Ведь максимальную тягу в 370 Нм электромотор выдает с первого же оборота.
Управляемость? Вообще-то, на плоско-прямолинейных дорогах Нидерландов, где проходил этот тест, устроить серьезную проверку подвеске было достаточно проблематично, но в целом – никаких особых претензий в том или ином смысле. Т-образная аккумуляторная батарея массой 198 кг размещена в центральном тоннеле (что сделало салон 4-местным) и под задними сиденьями. Конечно, автомобиль сегмента “С” (платформа Opel Astra и Chevrolet Cruze) снаряженной массой 1732 кг пушинкой не назовешь, зато размещение балласта в виде батареи почти на уровне днища позволило снизить центр тяжести на 40 мм по сравнению с обычным автомобилем той же размерности.
Не возникло лишних вопросов и в отношении торможения. До перегрузки в 0,2g замедление обеспечивается противодействием системы рекуперации энергии торможения. Если требуется что-то большее, подключаются обычные дисковые тормоза. Экстренное торможение осуществляется только за счет них. Кроме того, на рычаге управления трансмиссией помимо обычных “P”, “R”, “N”, “D” есть еще и буква “L”. В данном случае она включает имитацию торможения двигателем. Рекуперация энергии замедления начинается не при нажатии на педаль тормоза, а после снятия ноги с “газа” в режиме свободного качения. Очень полезная функция при рваном ритме движения. На тормоз можно вообще не жать. Никаких резких перепадов интенсивности замедления или в усилии на педали тормоза не чувствуется. Вообще одно из главных впечатлений от этого автомобиля – практически невозможно заметить каких-то внешних проявлений переходных между бензином и электричеством процессов.
С этого момента все становится еще более запутанным. Бензиновый двигатель крутит малый электромотор, который теперь превращается в генератор. Вырабатываемая им энергия питает основной, тяговый электромотор и идет на поддержание минимально допустимого уровня зарядки батареи. Но не на ее перезарядку! Подзарядка аккумулятора может осуществляться только от сети, потому что в этом и состоит суть затеи: не вырабатывать электроэнергию на борту за счет сжигания бензина, а потреблять более дешевую электроэнергию из обычной розетки. Причем процесс подзарядки можно программировать таким образом, чтобы использовать практически даровые ночные тарифы. При расценках на электроэнергию 0,2 евро за киловатт получается, что затраты на годовой пробег 15 000 км составят 480 евро. При использовании дизеля аналогичной мощности эти расходы составляют, по подсчетам специалистов Opel, 1087 евро. Оправдывает ли такая экономия покупку небольшого 4-местного автомобиля по цене 42 900 евро? Тут все зависит от воспитания и политики властей. В Нидерландах, например, покупателю электромобиля правительство компенсирует 7000 евро.
Chevrolet Volt уже почти год продается в США, и вот какие получены данные: две трети своего ежедневного пути американские пользователи проходят на электричестве, а заправляются в среднем через 1300 км или раз в 30 дней. В Volt даже предусмотрен специальный режим принудительного включения ДВС для выжигания старого топлива, если кто-то ездит только на электричестве. При езде на “батарейках” эквивалентный бензиновому расход составляет менее 1,6 л/100 км. Именно эту цифру и заложили представители Opel в паспортные данные. Хотя, конечно, после подключения ДВС суммарный расход начинает расти. По американским данным, средний расход топлива получается 3,9 л/100 км. Если не учитывать электрозапасы, расход с работающим ДВС составляет 6,4 л/100 км, что превышает официальные показатели Toyota Prius (3,9 л/100 км).
Впрочем, вернемся к технологиям. Оказывается, при повышенной нагрузке ДВС через малый электромотор и его связь с планетарной трансмиссией может-таки посылать часть своей мощности непосредственно на ведущие колеса. То есть механическая связь между ДВС и колесами все же есть, хотя она не фиксирована в виде четкой зубчатой передачи, и максимальная мощность системы все равно определяется тяговым электромотором, без которого колеса вращаться вообще не будут. Останавливаюсь на этом моменте столь подробно, потому что именно вокруг него разгорелись споры при классификации Volt в США. Представители GM настаивали, что это электромобиль и его расход топлива следует считать по эквиваленту расхода электроэнергии, тогда как Агентство по защите окружающей среды США считало Volt гибридом, а это значило, что его эффективность следует рассчитывать без учета запасенного на борту электричества. В конце концов пришли к компромиссу и посчитали Volt новым типом автомобиля, а именно электромобилем с увеличенным запасом хода.
В чем же уникальность этой системы? Наиболее частое возражение против гибридов вроде Toyota Prius состоит в том, что на самом деле вся экономия на самом деле съедается дополнительным весом батарей и потерями на их охлаждение. Что касается чистых электромобилей вроде Nissan Leaf, то их основной недостаток – в малом запасе хода и длительном времени заряда дорогущих и тяжелых аккумуляторов большой емкости, которые все равно на современном уровне технологий не в состоянии ликвидировать упомянутый выше недостаток. Ampera и Volt – иное дело: с одной стороны, это электромобили, заряжаемые от сети, с другой – благодаря возможности использовать бензин, у владельца нет головной боли с расчетом дальности поездки и лихорадочными поисками ближайшей розетки. Суммарный запас хода превышает 500 км.
Между Ampera и Volt есть и различия, и они не только в опелевском дизайне с его фирменными “бумерангами”. Одно из самых существенных преимуществ европейской версии – меньшее время зарядки. Пополнение бортового запаса электричества от европейской сети (230 В, 16 А) занимает менее четырех часов. А вот в США (120 В, 15 А) на это придется потратить 10–12 часов.
Помимо режимов работы, общих для обеих версий – “Nor-mal”, “Sport” (менее экономичен, но обостряет реакции “газа”) и “Mountain” (режим для длительных подъемов, увеличивающий минимальный уровень заряда батареи до 45%), в Ampera есть “Hold-charge mode” – энергосберегающий режим, который “замораживает” уровень заряда батареи, позволяя использовать ее запас не в начале пути, а там, где это удобнее, например в центре города.
О технологиях в приложении к Ampera можно говорить долго. Например, его выход на рынок в качестве потребительского продукта стал возможен лишь после создания литиево-ионной аккумуляторной батареи, разработанной корейской LG Chemical. Батарея состоит из 288 элементов и имеет собственную систему жидкостного терморегулирования, что позволяет эксплуатировать ее при температурах от –25 до 50°С. Гарантия – 8 лет или 160 тыс. км. Электронный модуль управления батареей разрабатывался специалистами Opel в центре альтернативных движителей в немецком Майнц-Кастеле. Кроме того, используется опелевский бензиновый мотор Ecotec с некоторыми доработками.
Обсуждали мы со специалистами Opel и проблемные моменты философского характера. Например, хватит ли Германии электричества на электромобили в свете отказа от атомной энергетики? В 2012 г. запланировано продать всего около 10 тыс. Ampera. Но даже если к 2020 г. по дорогам Германии, как планируется, будет ездить 1 млн электромобилей, то они потребят всего 0,3% от нынешних мощностей. Появятся ли эти автомобили в России? Пока этот вопрос обсуждается. Но в том, что электричество рано или поздно вытеснит ископаемые виды топлива с европейских дорог, в Opel не сомневаются. Это лишь вопрос времени.
Схема работы Opel Ampera , который, по сути, является перелицованным в более престижную упаковку Chevrolet Volt, на первый взгляд выглядит простой: сначала автомобиль едет на заряженных от обычной домашней сети “батарейках”, которых хватает в зависимости от условий и манеры езды на 40–80 км, а когда они садятся, в дело включается бензиновый мотор, вырабатывающий электричество с помощью генератора. На самом деле все далеко не так просто, и эту конструкцию создатели недаром считают самой совершенной из серийно выпускаемых на настоящий момент. Но первый вопрос, возникающий в отношении “наэлектризованного” Opel: чем отличается езда на нем по сравнению с привычными нам автомобилями?
Первое, на что обращаешь внимание, – это тишина в период движения на электротяге. Причем тишина не только относительно автомобилей с ДВС, но и по сравнению с большинством прочих электрокаров, которые на самом деле отнюдь не бесшумны, а отличаются вполне слышимым и не слишком приятным “троллейбусным” гулом. В электрическом Opel не слышно ни высоковольтного нудения, ни щелчков теристорных “суставов”. На малых скоростях автомобиль вообще бесшумен, для чего среди его органов управления кроме обычного “гудка” предусмотрена специальная “чирикалка” для “распугивания” пешеходов.
Иное дело – скорости, близкие к максимальным для Ampera 161 км/ч: шум набегающего воздушного потока и шин постепенно усиливается, а когда обстоятельства заставляют бензиновый мотор работать во всю мощь, то и вовсе разница с привычным акустическим фоном становится минимальной. Более того, поскольку двигатель невелик, то и голосит в предельных режимах хоть и негромко, но несколько надсадно и, что поначалу кажется странным, неадекватно действиям с педалью “газа”. Но в целом Ampera поразительно тиха.
Ampera тиха, но не тихоня, и в плане динамики никакие жертвы, кроме добровольных, владельцу не грозят. Разгон до 100 км/ч занимает 9 с. Но эта неплохая в целом цифра на самом деле не совсем точно отражает возможности автомобиля. Гораздо показательнее время разгона до 50 км/ч – 3,1 с! Не всякий спорткар способен на такое. Ведь максимальную тягу в 370 Нм электромотор выдает с первого же оборота.
Управляемость? Вообще-то, на плоско-прямолинейных дорогах Нидерландов, где проходил этот тест, устроить серьезную проверку подвеске было достаточно проблематично, но в целом – никаких особых претензий в том или ином смысле. Т-образная аккумуляторная батарея массой 198 кг размещена в центральном тоннеле (что сделало салон 4-местным) и под задними сиденьями. Конечно, автомобиль сегмента “С” (платформа Opel Astra и Chevrolet Cruze) снаряженной массой 1732 кг пушинкой не назовешь, зато размещение балласта в виде батареи почти на уровне днища позволило снизить центр тяжести на 40 мм по сравнению с обычным автомобилем той же размерности.
Не возникло лишних вопросов и в отношении торможения. До перегрузки в 0,2g замедление обеспечивается противодействием системы рекуперации энергии торможения. Если требуется что-то большее, подключаются обычные дисковые тормоза. Экстренное торможение осуществляется только за счет них. Кроме того, на рычаге управления трансмиссией помимо обычных “P”, “R”, “N”, “D” есть еще и буква “L”. В данном случае она включает имитацию торможения двигателем. Рекуперация энергии замедления начинается не при нажатии на педаль тормоза, а после снятия ноги с “газа” в режиме свободного качения. Очень полезная функция при рваном ритме движения. На тормоз можно вообще не жать. Никаких резких перепадов интенсивности замедления или в усилии на педали тормоза не чувствуется. Вообще одно из главных впечатлений от этого автомобиля – практически невозможно заметить каких-то внешних проявлений переходных между бензином и электричеством процессов.
Как сказано выше, Ampera является копией Chevrolet Volt в престижной опелевской упаковке. Напомню принцип работы его уникальной моторно-трансмиссионной группы. Привод передних колес осуществляется посредством основного электромотора мощностью 150 л.с. через планетарную трансмиссию, представляющую собой разновидность бесступенчатого вариатора. Есть и второй электромотор мощностью 74 л.с. Он подключается на высоких скоростях, но не для увеличения суммарной мощности (она никогда не превышает 150 л.с.), а для корректировки работы системы планетарных передач таким образом, чтобы основной электромотор вращался на оптимальной для себя скорости. На начальном этапе электромоторы питаются от аккумуляторной батареи емкостью 16 кВтч (из них на самом деле доступны только 10,4, поскольку батарея в целях долговечности никогда не заряжается и не разряжается полностью). Этого заряда хватает в среднем на 60–70 км, а это расстояние, которое 80% горожан проезжают за день. После того как заряд батареи снижается до минимально допустимого уровня (35%) , в дело вступает 1,4-литровый бензиновый двигатель мощностью 86 л.с.С этого момента все становится еще более запутанным. Бензиновый двигатель крутит малый электромотор, который теперь превращается в генератор. Вырабатываемая им энергия питает основной, тяговый электромотор и идет на поддержание минимально допустимого уровня зарядки батареи. Но не на ее перезарядку! Подзарядка аккумулятора может осуществляться только от сети, потому что в этом и состоит суть затеи: не вырабатывать электроэнергию на борту за счет сжигания бензина, а потреблять более дешевую электроэнергию из обычной розетки. Причем процесс подзарядки можно программировать таким образом, чтобы использовать практически даровые ночные тарифы. При расценках на электроэнергию 0,2 евро за киловатт получается, что затраты на годовой пробег 15 000 км составят 480 евро. При использовании дизеля аналогичной мощности эти расходы составляют, по подсчетам специалистов Opel, 1087 евро. Оправдывает ли такая экономия покупку небольшого 4-местного автомобиля по цене 42 900 евро? Тут все зависит от воспитания и политики властей. В Нидерландах, например, покупателю электромобиля правительство компенсирует 7000 евро.
Chevrolet Volt уже почти год продается в США, и вот какие получены данные: две трети своего ежедневного пути американские пользователи проходят на электричестве, а заправляются в среднем через 1300 км или раз в 30 дней. В Volt даже предусмотрен специальный режим принудительного включения ДВС для выжигания старого топлива, если кто-то ездит только на электричестве. При езде на “батарейках” эквивалентный бензиновому расход составляет менее 1,6 л/100 км. Именно эту цифру и заложили представители Opel в паспортные данные. Хотя, конечно, после подключения ДВС суммарный расход начинает расти. По американским данным, средний расход топлива получается 3,9 л/100 км. Если не учитывать электрозапасы, расход с работающим ДВС составляет 6,4 л/100 км, что превышает официальные показатели Toyota Prius (3,9 л/100 км).
Впрочем, вернемся к технологиям. Оказывается, при повышенной нагрузке ДВС через малый электромотор и его связь с планетарной трансмиссией может-таки посылать часть своей мощности непосредственно на ведущие колеса. То есть механическая связь между ДВС и колесами все же есть, хотя она не фиксирована в виде четкой зубчатой передачи, и максимальная мощность системы все равно определяется тяговым электромотором, без которого колеса вращаться вообще не будут. Останавливаюсь на этом моменте столь подробно, потому что именно вокруг него разгорелись споры при классификации Volt в США. Представители GM настаивали, что это электромобиль и его расход топлива следует считать по эквиваленту расхода электроэнергии, тогда как Агентство по защите окружающей среды США считало Volt гибридом, а это значило, что его эффективность следует рассчитывать без учета запасенного на борту электричества. В конце концов пришли к компромиссу и посчитали Volt новым типом автомобиля, а именно электромобилем с увеличенным запасом хода.
В чем же уникальность этой системы? Наиболее частое возражение против гибридов вроде Toyota Prius состоит в том, что на самом деле вся экономия на самом деле съедается дополнительным весом батарей и потерями на их охлаждение. Что касается чистых электромобилей вроде Nissan Leaf, то их основной недостаток – в малом запасе хода и длительном времени заряда дорогущих и тяжелых аккумуляторов большой емкости, которые все равно на современном уровне технологий не в состоянии ликвидировать упомянутый выше недостаток. Ampera и Volt – иное дело: с одной стороны, это электромобили, заряжаемые от сети, с другой – благодаря возможности использовать бензин, у владельца нет головной боли с расчетом дальности поездки и лихорадочными поисками ближайшей розетки. Суммарный запас хода превышает 500 км.
Между Ampera и Volt есть и различия, и они не только в опелевском дизайне с его фирменными “бумерангами”. Одно из самых существенных преимуществ европейской версии – меньшее время зарядки. Пополнение бортового запаса электричества от европейской сети (230 В, 16 А) занимает менее четырех часов. А вот в США (120 В, 15 А) на это придется потратить 10–12 часов.
Помимо режимов работы, общих для обеих версий – “Nor-mal”, “Sport” (менее экономичен, но обостряет реакции “газа”) и “Mountain” (режим для длительных подъемов, увеличивающий минимальный уровень заряда батареи до 45%), в Ampera есть “Hold-charge mode” – энергосберегающий режим, который “замораживает” уровень заряда батареи, позволяя использовать ее запас не в начале пути, а там, где это удобнее, например в центре города.
О технологиях в приложении к Ampera можно говорить долго. Например, его выход на рынок в качестве потребительского продукта стал возможен лишь после создания литиево-ионной аккумуляторной батареи, разработанной корейской LG Chemical. Батарея состоит из 288 элементов и имеет собственную систему жидкостного терморегулирования, что позволяет эксплуатировать ее при температурах от –25 до 50°С. Гарантия – 8 лет или 160 тыс. км. Электронный модуль управления батареей разрабатывался специалистами Opel в центре альтернативных движителей в немецком Майнц-Кастеле. Кроме того, используется опелевский бензиновый мотор Ecotec с некоторыми доработками.
Обсуждали мы со специалистами Opel и проблемные моменты философского характера. Например, хватит ли Германии электричества на электромобили в свете отказа от атомной энергетики? В 2012 г. запланировано продать всего около 10 тыс. Ampera. Но даже если к 2020 г. по дорогам Германии, как планируется, будет ездить 1 млн электромобилей, то они потребят всего 0,3% от нынешних мощностей. Появятся ли эти автомобили в России? Пока этот вопрос обсуждается. Но в том, что электричество рано или поздно вытеснит ископаемые виды топлива с европейских дорог, в Opel не сомневаются. Это лишь вопрос времени.
