Гибридные моторы – плод бесчеловечных экспериментов автомобильных инженеров над двигателями внутреннего сгорания во имя снижения потребления горючего и соответствия все более жестким экологическим нормам.

Гибрид – это организм, полученный в результате скрещивания разнородных в генетическом отношении родительских форм: видов, пород, линий и т.п. Гибридные моторы – плод бесчеловечных экспериментов автомобильных инженеров над двигателями внутреннего сгорания во имя снижения потребления горючего и соответствия все более жестким экологическим нормам. Впрочем, если еще совсем недавно гибридные двигатели были уделом автомобилей эконом-класса, то сейчас ими обзаводятся все больше машин люксового сегмента.

Если быть совсем точным, то гибридные автомобили – это не гибридные, а симбиозные машины, приводимые в движение традиционным двигателем внутреннего сгорания, работающим на стандартном топливе, в сочетании с электродвигателем, работающим от аккумуляторной батареи. Заряд батареи пополняется не только за счет работы генератора, но и за счет преобразования в электричество кинетической энергии, например, при торможении. Основным двигателем является электрический, а двигатель внутреннего сгорания подключается, когда мощности электродвигателя не хватает, например, при разгоне или ускорении. Подобное сочетание позволяет существенно экономить горючее и увеличивать мощность двигателя.
Первые эксперименты по созданию гибридных автомобилей проводили еще отцы-основатели автомобильной индустрии. Так в 1898 году Фердинанд Порше создал самодвижущийся экипаж Lohner-Porsche, в котором был использован одноцилиндровый бензиновый двигатель внутреннего сгорания, крутивший генератор, который, в свою очередь, питал электродвигатель, приводивший в движение колеса. Этот автомобиль, представленный на Всемирной выставке в Париже в 1900 году, разгонялся до 56 км/ч и поставил несколько австрийских рекордов скорости.
В дальнейшем инженеры не оставляли мечты избавить автомобиль от бензиновой зависимости и перевести его на более экологически чистые виды топлива. Впрочем, эксперименты с электромобилями и авто на солнечных батареях оставались преимущественно уделом автоэнтузиастов и не выходили в серию. Главная проблема – отсутствие энергоемких, легких и недорогих аккумуляторных батарей, способных обеспечить мало-мальски приличную автономию. Компромиссом стала технология, которая позволила сочетать в одном автомобиле обычный двигатель внутреннего сгорания и электромотор.

Свет с Востока
Изобретение, как и следовало ожидать, принадлежало японцам. В 1990-х годах две японские корпорации, Toyota и Honda, с разницей в два года представили на суд публики две серийные модели автомобилей с гибридными силовыми агрегатами – Toyota Prius (1997) и Honda Insight (1999). Расход топлива обеих моделей поразителен: меньше 4 литров на 100 км в городском и загородном циклах. При этом Honda и Toyota использовали в своих моделях разные принципы построения гибридных силовых установок.
У Toyota Prius «главным», если так можно сказать, является электромотор. Автомобиль трогается и разгоняется без участия бензинового двигателя, который подключается, только когда скорость доходит до 16 км/ч или когда разряжаются батареи. При этом энергия, вырабатываемая бензиновым двигателем, рапределяется в пропорции 70:30. Треть – генератору, а остальное – колесам. Генератор, в свою очередь, передает отобранную у двигателя энергию и на электромотор, и на колеса – плюс к тем 70%, что направлялись туда изначально. Toyota Camry" title="Toyota Camry" hspace="15" vspace="15" width="268" height="201" align="right" />
У Honda Insight электромотор мощностью 7 кВт лишь помогает двигателю внутреннего сгорания и в одиночку не работает. При этом сохраняется надобность в обычной трансмиссии, и двигателю приходится работать в неэкономичных разгонных режимах.
Но при всех различиях у Honda Insight и Toyota Prius были два главных сходства: экономичность и экологичность, а также регенерация кинетической энергии торможения в электрический заряд батарей, что, в свою очередь, позволяло уменьшить нагрузку на двигатель внутреннего сгорания и, как следствие, сэкономить еще несколько драгоценных капель горючего.
Эксперимент признали удачным, несмотря на то, что первое время Toyota была вынуждена продавать свои Prius по цене ниже себестоимости (впрочем, это компенсировалось за счет субсидий японского правительства, озабоченного развитием экологически чистого транспорта). Японцы решили закрепить успех, и вслед за Prius (что, кстати, означает «первый»), последовали гибридная версия Honda Civic и Accord, Toyota Highlander и целый «выводок» Lexus – седаны Lexus GS 450h и LS 600h и внедорожник Lexus RX 400h. В 2007 году должны появиться гибридная Toyota Camry и Nissan Altima Hybrid – плод сотрудничества инженеров Toyota и Nissan.
Появление в ряду «экономичных и экологичных» премиум-бренда Lexus в этом смысле факт довольно любопытный и, как принято говорить, «знаковый» – лишнее свидетельство того, что прожорливые монстры, сжигающие десятки литров бензина, выходят из моды. Модно, напротив, думать о состоянии окружающей среды. Теперь даже богатым людям стыдно загрязнять выхлопами и без того не самый чистый воздух мегаполисов – гораздо «правильнее» продемонстрировать, что экологические проблемы тебе небезразличны. Так на скромном Prius не считают зазорным ездить голливудские звезды, миллиардеры и даже члены королевских фамилий.
Вскоре, однако, состоятельным людям, для которых дорогой автомобиль по-прежнему является необходимым статусным атрибутом, не придется изменять своим пристрастиям. Крупнейшие европейские автомобильные премиум-бренды разрабатывают свои прототипы автомобилей с гибридными агрегатами, и если Bentley или Rolls-Royce с гибридным двигателем пока кажутся научной фантастикой, представительский S-Klasse таковым уже обзавелся.

Запад: гонка за лидером
Впрочем, европейцы пока безнадежно отстают от своих японских коллег. Это лишний раз подтвердил прошлогодний Франкфурский автосалон, где образцы гибридных автомобилей показали представители «большой немецкой тройки».
У Audi это гибридная разновидность внедорожника Q7 – Q7 Hybrid. У этого концепта между 4,2-литровым двигателем V8 FSI, мощностью 350 л.с. и с крутящим моментом 440 Нм и шестиступенчатым «автоматом» встроен электродвигатель, который обеспечивает дополнительный крутящий момент до 200 Нм. 32-киловаттный электромотор питается от никель-металлгидридной батареи, которая, в числе прочего, умеет «рекуперировать» кинетическую энергию торможения. При этом гибридная версия Audi Q7 демонстрирует достойные тягово-динамические показатели и умеренный аппетит: «всего» 12 литров на 100 км, что на 13% меньше, чем в базовой модели. Это полностью подтверждает эффективность гибридного привода Audi. Ожидается, что в продажу гибрид поступит не раньше 2008 года.
BMW также экспериментирует с гибридными внедорожниками, но чуть меньших размеров. В качестве объекта «гибридизации» был выбран BMW X3. В результате получился BMW Concept X3 Efficient Dynamics. В нем так же, как и в Audi Q7 Hybrid, электромотор размещается между двигателем и коробкой передач, но, в отличие от других гибридов, запитывется от высокомощных конденсаторов (Super Caps), которые существенно легче традиционных батарей. Естественно, в концепте применена технология, позволяющая регенерировать тепловую энергию, выделяемую тормозными дисками. У BMW она называется Brake Energy Regeneration. В результате гибридный X3 на 20% экономичнее обычного бензинового, но при этом выдает суммарный максимальный крутящий момент 600 Нм, набирает скорость в 100 км/ч за 6,7 секунды и разгоняется до 235 км/ч. Audi Q7 Hybrid" title="Audi Q7 Hybrid" hspace="15" vspace="15" width="287" height="183" align="left" />
У Mercedes-Benz в представительском S-классе сразу два гибрида – бензиновый S 350 Direct Hybrid c «шестеркой» объемом 3,5 литра и 3-литровый турбодизель S 320 Bluetec Hybrid. Кто бы мог подумать, что владельцы «эсок» когда-нибудь задумаются над экономией топлива? И тем не менее. При общем стремлении штутгартских автомобилестроителей создать максимально «экономичные и экологичные» автомобили, у каждого из этих двух гибридов своя «фишка». В бензиновом S 350 Direct Hybrid упор делался на экономичность: расход топлива, по сравнению с бензиновым S-классом, снижен на 25%. А при проектировании дизель-электрического S-класса особое внимание уделялось чистоте выхлопа: благодаря современным фильтрам и впрыску синтетической мочевины AdBlue (эта технология уже применяется на грузовиках Mercedes-Benz) выброс вредных веществ сократился на 80%, а расход топлива – на 20%.
Как и упоминавшиеся выше немецкие коллеги, Mercedes относится к категории так называемых «мягких гибридов», у которых электромотор выполняет сугубо вспомогательную функцию. Для сравнения: суммарная мощность двух тяговых электромоторов серийного гибрида Lexus RX400h – 173 кВт, а в трансмиссию S 350 Direct Hybrid встроен всего лишь 10-киловаттный электромоторчик.
Чтобы ликвидировать технологическое отставание, западные автомобилестроители активно объединяются. Сначала концерны General Motors и DaimlerChrysler создали альянс для совместной разработки гибридных силовых установок, а чуть позже к ним присоединился и концерн BMW. В скором времени планируется открытие центра гибридных технологий Volvo в Гетеборге. Инженеры-разработчики центра займутся проектированием силовых агрегатов на альтернативных видах топлива, эффективных дизельных двигателей и гибридных силовых установок. Наработки центра, в которые будет инвестировано порядка 1,36 млрд. долларов, планируется использовать не только на заводах Volvo, но и в других подразделениях Ford Motor.
Что ж, время покажет, удастся ли наверстать американским и европейским компаниям упущенное гибридное время, или же на смену гибрибным технологиям придут иные, более совершенные, экономичные, экологически безопасные, например, водородные. Нет ничего невозможного – фантастика становится реальностью на наших глазах.

Известные владельцы Prius
• Леонардо Ди Каприо
• Сергей Брин
• Стивен Возняк
• Том Хэнкс
• Харриссон Форд
• Чарльз, принц Уэльский