Научная фантастика или российский гибридомобиль
(Комментарии к статье профессора Титкова А.И., ОАО «АСМ-холдинг»)
Российский гибридомобиль снаряженной массой всего 700 кг и розничной ценой 300-450 тысяч рублей, способный с комфортом перемещать в пространстве четырех седоков при среднем расходе топлива не более 3,5 л/100км. Уже прошла официальная презентация проекта «городского гибридомобиля Михаила Прохорова».
Идеологи и разработчики проекта – инженеры компании Яровит Моторс. В середине 1990-х фирма Яровит была дилером МАЗа в Минске, затем устраивала чемпионаты СНГ по трак-триалу. В 2005 году белорусские бизнесмены построили в Санкт-Петербурге автосборочный завод, где штучно выпускают тяжелые грузовики собственной конструкции под маркой Яровит. Но кроме автомобильного бизнеса Яровит занимается энергетикой, строительством паркингов, торговлей белорусскими товарами в России. А теперь Яровит совместно с Группой ОНЭКСИМ создает компанию по разработке и выпуску легковых гибридомобилей – финансирование проекта в обмен на 51% акций обеспечит компания Михаила Прохорова. Компаньоны уверяют, что за 150 миллионов евро уже в июле 2012 года будет запущен завод по выпуску серийных гибридомобилей. Правда, объемы производства невелики – всего 10 тысяч машин в год.
По словам топ-менеджеров Яровита уже ведется инженерно-конструкторская проработка: начаты переговоры с потенциальными партнерами, запущены испытания опытных силовых агрегатов. Судя по техническому описанию, Яровит и ОНЭКСИМ и впрямь хотят воплотить в России передовые идеи.
Конструкция кузова
Кузов автомобиля состоит из двух одинаковых кузовных моделей. Объемные, наполненные полиуретановым гелем, пластиковые панели достаточной жесткости, крепятся к пространст-венному каркасу, выполненному из высоко-прочных композитных материалов. Каркас представляет из себя пространственную сило-вую конструкцию, разработанную по аналогии с каркасом безопасности спортивных автомобилей, и обеспечивает жизненное пространство для водителя и пассажиров при аварии. Кузов построен по принципу термоса, что позволит снизить колебания температур и расход энергии на отопление салона.
Передняя и задняя части кузова иденцифицированы за счет оформления одинаковых капотных панелей соответствующей светотехникой.
Аналогичное решение принято для дверей кузова – две идентичные по дизайну детали, установленные по диагонали справа и слева. Применен сдвижной механизм открывания с сенсорным управлением.
В основе машины должна лежать пространственная алюминиевая рама массой всего 110 кг, а навесные элементы кузова планируется сделать базальтоволоконными – от этой технологии уже отказалась немецкая инжиниринговая фирма EDAG, но в Яровите справедливо говорят о российском приоритете в этой области и называют как минимум трех возможных поставщиков. Габаритная длина гибридомобиля – 3,8 метра, как у хэтчбека Hyundai Getz, причем за счет вагонной компоновки обещано «внутреннее пространство, как у лимузина». Пассивная безопасность планируется «на самом высоком уровне», с шестью подушками безопасности. Силовая установка будет выполнена по «последовательной» схеме, в которой двигатель внутреннего сгорания, расположенный сзади между колесами, лишь приводит генератор и не связан с ведущими колесами. Пока Яровит экспериментирует с зарубежным 48-сильным бензиновым 3-хцилиндровым двигателем объемом 600 см3, но рассматриваются проекты российского роторно-поршневого мотора и даже малогабаритной газовой турбины, которую мог бы поставлять один из отечественных заводов авиакосмического сектора.
Вместо тяжелых аккумуляторных батарей – более легкий и компактный блок суперконденсаторов: он быстро заряжается, при этом запас «конденсаторного» хода – не меньше пяти километров. Тягу через оригинальную конструкцию привода обеспечивают два электромотора суммарной мощностью 50 кВт и массой 17 кг каждый, смонтированные непосредственно у ведущих колес. Оригинальной является и подвеска задних колес, конструкция которой пока не раскрывается.
Тормоза в классическом виде отсутствуют. Тормоза передних колес с гидроприводом и стояночным тормозом. Задние колеса тормозятся электромотором. Он работает как тормоз при изменении полярности. Одновременно с торможением происходит рекуперация энергии в модуль батарей. Все органы управления объединены в модуль, который имеет регулировки блока электронных педалей и руля. Это позволяет упростить конструкцию кузова и отказаться от регулировок сидения.
Задние колеса приводят индивидуальные редукторные электромоторы
Планируемый запас хода на одной заправке – 400 км: это примерно 14 литров бензина при среднем расходе не более 3,5л/100 км. Впрочем, инженеры Яровита делают ставку не на обычное жидкое топливо, а на природный газ метан, и не на сжатый, как на нынешних АГНКС (автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях), а сжиженный, что влечет за собой необходимость применения криобака. И категорически отвергают саму идею «чистого электромобиля» – в глобальном смысле никакой реальной экологической выгоды он не несет, так как основой электроэнергетики до сих пор остаются теплоэлектростанции, где сжигают углеводородное топливо.
Еще одна идеологическая особенность проекта – ограничение скорости на уровне 120 км/ч, считается, что городскому жителю быстрее разгоняться нет надобности. И вообще, гибридомобиль будет адресован молодежи, для которой куда актуальнее «зеленый» имидж машины, броский дизайн и «планшетная панель приборов. Разработчики предпочитают говорить о «модульной транспортной платформе городского автомобиля» и хотят на основе разработанного шасси делать и компактный кроссовер, и развозной грузовичок. Причем за счет модульной архитектуры гибридомобили будут отличаться простотой сборки, которую могли бы вести не только специализированные заводы, но и сами дилеры.
Из всех автомобильных проектов, которые возникали в постсоветской России, это выглядит действительно инновационным. С другой стороны, даже более приземленная затея с семиступенчатыми автоматическими трансмиссиями КАТЕ для автомобиля ВАЗ, анонсированная в 2006 году, застряла на стадии испытаний прототипов. Нет и серийных суперкаров Marussia, объем выпуска которых в 2010 году должен был достичь 1200 штук. Но авторы «городского автомобиля» полны оптимизма и обещают уже к декабрю нынешнего года познакомить журналистов с ходовыми образцами, а в начале следующего начать строительство небольшого завода в «чистом поле». По словам генерального директора Группы ОНЭКСИМ Дмитрия Разумова, совместный проект с Яровитом станет операционно-окупаемым сразу после начала производства, а вернуть все затраты удастся уже через пять лет.
(Источник: материалы презентации гибрида Холдингом «Яровит»,
газета «Авторевю» № 8, 2010 г.)
Наш комментарий
Проект группы ОНЭКСИМ и Холдинга «Яровит» по созданию и организации серийного производства российского гибридного автомобиля актуален и заслуживает всесторонней поддержки.
Вместе с тем следует отметить, что идея создания гибридных автомобилей уже более 10 лет не находила поддержки ни у инвесторов, ни у государственных структур.
Специалистами ОАО «АСМ-холдинг», ЗАО «ИНКАР-М», НТЦ «НАМИ» и др. был разработан гибридный автомобиль по последовательной схеме, не имеющий аналогов в мире.
Силовая установка состояла из 2-хцилиндрового двигателя и прифланцованного к нему генератор-стартера. Ток от генератора поступал на четыре мотор-колеса и накопитель электроэнергии. В качестве накопителей использовались тяговые суперконденсаторы. Такая схема исключала все механические узлы трансмиссии и позволяла с меньшими затратами устанавливать такие системы безопасности как AБС, ПБС, противозаносную систему и другие.
Прототип этого автомобиля был показан на Московском международном Автосалоне-2001 и был удостоен диплома за лучшую конструкцию. Этот проект финансировался Московским правительством. Однако в 2002 году Мосгордума приняла решение рассматривать и утверждать все важнейшие работы по НИОКР. В результате гибридный автомобиль не попал в раздел важнейших и Дума прекратила его финансирование, не удалось найти спонсоров, после чего все работы были свернуты. Гибрид не прошел даже первоначальных испытаний, хотя отдельные заезды показали возможность экономии топлива до 30% по сравнению с бензиновым аналогом. Этот прототип до настоящего времени находится в ЗАО «ИНКАР-М» и после небольшой доработки может быть подвергнут доводочным испытаниям.
МГТУ «МАМИ» и НТЦ «НАМИ» уже много лет ведут работы по гибридным автомобилям с параллельной схемой привода колес. Изготовленные прототипы прошли ряд испытаний, которые также показали возможность значительной экономии топлива. Однако и эти работы из-за отсутствия инвесторов не находят реального воплощения.
Специалисты автобусных заводов «ПАЗ», «ЛиАЗ» совместно с НТЦ «НАМИ», ООО «НАМИБУС» ведут работы по гибридным автобусам, как по параллельной схеме привода, так и по последовательной. По заявлению руководителей этих предприятий серийное производство гибридных автобусов может начаться уже в 2011 году.
Таким образом, в России, хотя и с большим опозданием, работы по гибридным автобусам начинают приобретать реальность.
Что же касается легковых и грузовых автомобилей, то в этих секторах серьезных работ практически не ведется, поэтому решение о создании и организации производства «городского гибридомобиля Михаила Прохорова» можно только приветствовать.
Вместе с тем, представленный проект принципиально нового гибридомобиля вызывает сомнение в быстрой его реализации. Например, вагонная компоновка с расположением водителя и переднего пассажира в наиболее опасной зоне при лобовом столкновении потребует длительной доводки и изготовление большого количества образцов для натуральных краш-тестов, поскольку электронных надежных программ для автомобилей с алюминиевой платформой и базальтоволокнистого кузова не существует. Из опыта зарубежных фирм известно, что даже при капотной компоновке пластмассовый каркас не обеспечивает необходимых требований по безопасности даже при большом количестве подушек безопасности. Поэтому для решения этих проблем потребуется много времени и средств.
Вызывает сомнение тормозная система: передние гидравлические с функцией стояночного тормоза, задние колеса тормозятся электромоторами. Такая система по правилам ЕЭК ООН недопустима, тормоза всех колес должны действовать непосредственно на колеса, без промежуточных элементов. Кроме того, при наличии передних тормозов с гидроприводом, а задних путем торможения электродвигателями для стабилизации управления и безопасности при оснащении его системами типа АБС, ПБС, курсовой устойчивости и др. потребуется электронно-гидравлический модулятор, хотя и капризный. Разработка и доводка до требований ЕЭК ООН также потребует значительного времени и затрат.
Настораживает и излишня унификация. Например, передней и задней панелей, включая элементы светотехники. Такая унификация (рс.1) предусматривает обслуживание ДВС и других агрегатов, расположенных сзади, из салона автомобиля, что вряд ли обрадует потребителя, особенно если в салоне комфортабельная отделка. Да и наличие только двух дверей будет затруднять операции с багажом.
Не соответствуют действительности и утверждения авторов, что суперконденсаторы легче аккумуляторных батарей. В настоящее время удельная энергоемкость лучших тяговых суперконденсаторов почти в 2 раза хуже, чем у современных свинцовокислотных аккумуляторов. Вряд ли оправдан и малый пробег на электротяге в 5 км. В крупных городах есть «зеленые» зоны со значительно большей протяженностью. В частности, в Москве по примеру Лондона прорабатывается вопрос об ограничении поездок автомобилей в пределах Садового кольца, а это не 5 км.
Использование в качестве топлива сжиженного природного газа (СПГ) вызывает ряд проблем, которые в России не удается решить в течение длительного времени даже при работе на компримированном природном газе (КПГ).
При многодневной стоянке в криогенном баке поднимается давление и метан через клапан выбрасывается в атмосферу, тем самым ухудшая экологию, за которую мы боремся. Выброс метана, по условиям безопасности, лишает владельцев хранить автомобили в гаражах, с чем многие владельцы вряд ли согласятся, учитывая российские климатические условия.
В итоге для реализации такого новаторского проекта с устранением только отмеченных недостатков, время, отведенное на разработку и доводку конструкции гибридного автомобиля, его сертификацию по действующим в России отечественным правилам и правилам ЕЭК ООН, не позволит создать полноценную машину. Недостаточно будет времени и для строительства завода в «чистом поле», а значит и с созданием собственной инфраструктуры, отладки технологических процессов и организации серийного производства. По опыту ведущих зарубежных автомобильных фирм для такой работы требуется 2-3 года, без строительства нового завода. Нам же для выполнения этих работ потребуется не менее 3-4 лет.
Что касается затрат на выполнение этого проекта, то 150 млн. евро может не хватить даже на НИОКР, не говоря уже о строительстве завода, закупке оборудования, его отладки и пуске, закупке комплектующих материалов и т.д. У зарубежных фирм затраты на организацию производства нового автомобиля обычно на 30-40% больше, чем на НИОКР. В России обычно затраты на НИОКР в 2-3 раза меньше, чем на организацию производства. Такая недооценка НИОКР приводит к длительной доводке конструкции и технологии в процессе производства, потере качества и конкурентоспособности и, в конечном итоге, отказе покупателей от таких автомобилей, даже если цена будет привлекательной.
И последнее. Очень жаль, что авторы проекта не сочли нужным использовать опыт уже накопленный российскими предприятиями и институтами, а начинают все с «чистого листа». Опыт как ряда зарубежных предприятий, так и российских, показывает, что такой подход ведет или к очень большим затратам средств и времени, или к краху самого проекта.
Возможно, Ваш проект станет исключением. Желаю успеха.
Профессор А.И.Титков
