Растущие цены на углеводородное сырье, сокращение его запасов, с одной стороны, и пагубное влияние отработавших газов автотранспорта на окружающую среду, в том числе их вклад в создание пресловутого парникового эффекта, с другой, подтолкнули автопроизводителей к поиску альтернативных и экологически чистых источников энергии. Помимо использования различных видов газообразного топлива наиболее перспективным направлением, по мнению специалистов, представляется применение на автомобилях гибридных силовых установок (ГСУ).
Счет на гибридные автобусы, находящиеся в эксплуатации, уже идет на сотни и даже тысячи единиц. Например, по городам и весям США колесит около 2 тыс. одних только гибридных автобусов Orion, не говоря уже о поставляемых за океан гибридных Van Hool, в том числе на водородных топливных элементах. Недавно о начале серийного выпуска грузовиков с ГСУ объявил ряд европейских автопроизводителей. Мы познакомились с творениями Daimler AG и Volvo Trucks.
Растиражированный на середину лета всего в 53 экземплярах Mercedes-Benz Atego BlueTec Hybrid тем не менее уже успел завоевать титул "Грузовик года" на последней международной выставке коммерческого транспорта (IAA) в Ганновере. Этот гибрид создается в два приема. Базовый Atego 1222 L EEV полной массой 12 тонн выпускают на головном заводе Daimler Trucks в Верте, затем машину передают в Мангейм, где на него монтируют ГСУ, поставляемую Eaton. Внешне гибрид отличается от обычного Atego разве что соответствующим шильдиком на кабине да надписями на дефлекторе и кузове — установленные на левый лонжерон рамы блок литиево-ионных АКБ, преобразователь напряжения и система охлаждения скрыты за боковым аэродинамическим обтекателем. В кабине наличие ГСУ выдает маленький экранчик на передней панели, на котором в графическом виде отображается режим работу ГСУ и цифры экономии топлива.
Известно, что современные автомобильные ГСУ работают с последовательными, параллельными и комбинированными потоками мощности. Atego BlueTec Hybrid оснащен ГСУ параллельного типа. Кстати, на гибридных автобусах, работающих, как правило, по последовательной схеме передачи мощности, дополнительная экономия топлива достигается за счет установки двигателя внутреннего сгорания (ДВС) меньшего объема по сравнению с серийными образцами. У Atego BlueTec Hybrid ДВС такой же, что и на обычном Atego,— четырехцилиндровый дизель ОМ 924 LA с рабочим объемом 4,8 л (218 л. с. при 2200 об/мин; 810 Нм при 1200-1600 об/мин), удовлетворяющий экологическому стандарту EEV (промежуточный необязательный стандарт между "Евро-5" и "Евро-6").
В паре с дизелем задействован электродвигатель переменного тока (44 кВт и 420 Нм), расположенный между сцеплением и автоматизированной шестиступенчатой коробкой передач G 85-6 Telligent. Электромотор с водяным охлаждением питается от литиево-ионных аккумуляторных батарей. Аккумуляторы заряжаются за счет переработанной энергии торможения (рекуперации). Подзарядка АКБ происходит и при движении накатом с включенной передачей. Преобразователь частоты преобразует напряжение постоянного тока аккумулятора в напряжение переменного тока электродвигателя. Общий вес ГСУ составляет примерно 350 кг, при этом львиная его доля приходится на литиево-ионные АКБ.
В движение гибридный Atego приводит электромотор. При этом ДВС тоже работает, но в холостом режиме — он отвечает за привод тормозных и рулевого механизмов, прочей навески. Оно и понятно: одним АКБ с этим не справиться. В устоявшемся режиме движения работает только ДВС. Электродвигатель помогает ему, например, на подъемах — небольшая, но все же экономия: нет необходимости выкручивать дизель до наибольших значений крутящего момента и мощности. Зарядка батарей, повторимся, происходит во время торможения и движения накатом. Кстати, электромотор выполняет еще и функцию трансмиссионного тормоза-замедлителя (ретардера). Еще одна составляющая экономии топлива — система start/stop, глушащая двигатель во время остановки, например на светофоре.
Volvo FE Hybrid — единственный на сегодня в Европе тяжелый грузовик с гибридным приводом. Как и у среднетоннажного Atego BlueTec Hybrid, ГСУ "шведа" выполнена по параллельной схеме. FE Hybrid оснащается рядной "шестеркой" D7F мощностью 300 (1160 Нм) или 340 л. с. (1300 Нм). Параллельно с ней работает трехфазный электромотор водяного охлаждения мощностью 70 кВт/400 Нм (120 кВт/800 Нм на пике). Источником энергии служат все те же самые литиево-ионные батареи (600 В, масса 200 кг). Подзарядка АКБ осуществляется в процессе торможения, когда электромотор работает в режиме генератора. Однако при их недостаточном заряде, а также при низком давлении в тормозной системе в дело вступает дизель, обеспечивающий принудительную подзарядку.
В отличие от мерседесовского гибрида, стартует Volvo FE Hybrid только на электромоторе, шурша шинами, словно троллейбус. Стало быть, мощности АКБ хватает для того, чтобы обеспечить работу навесного оборудования. По мере роста скорости в процесс включается дизель, и они с электродвигателем работают параллельно. Если в литиево-ионных батареях достаточно заряда, то ДВС можно отключить и проехать порядка километра на электроприводе — например, в городских кварталах.
Такова в общих чертах техническая сторона вопроса. Настал черед поговорить об экономике. По данным Daimler AG, стоимость ГСУ равна примерно €45 тыс., то есть при цене базовой версии Atego €60 тыс. удорожание грузовика с ГСУ составит 75%! Причем половина стоимости ГСУ приходится на литиево-ионные батареи, срок службы которых к тому же ограничен пятью-шестью годами. А это значит, что в процессе эксплуатации их придется менять. Отсюда вывод: заявленная для гибридов экономия топлива в 10-20% развозному грузовику с небольшими дневными пробегами эти деньги никогда не отобьет, разве что цена на дизтопливо вдруг вырастет до заоблачных высот. Получается, что в сухом остатке лишь "зеленый" имидж.
Вот почему о серийном выпуске грузовых гибридов пока можно говорить весьма условно. Скорее речь идет об опытной эксплуатации, ведь первые полсотни Atego BlueTec Hybrid, переданные в лизинг немецким транспортным компаниям, спустя пять лет планируется вернуть на завод и подвергнуть тщательной ревизии. Между прочим, эти сроки совпадают со сроком службы литиево-ионных батарей, которыми они оснащены. Не поражает объемами выпуска гибридов и Volvo Trucks. В течение 2011-2013 годов шведская компания планирует выпустить всего сотню FE Hybrid, и приобрести их можно будет только в лизинг.
Кстати, истинную подоплеку интереса к альтернативным видам топлива весьма откровенно раскрыл Гюнтер Ойттингер, член Европейской комиссии по энергетике, выступая недавно в Брюсселе на презентации MB Actros нового поколения.