Двойная мощность

Cayenne S E-Hybrid — самый юный отпрыск в семействе инновационных гибридов, над разработкой которых усиленно работает Porsche.

Рвануть с места, стирая шины об асфальт, и с неистовым ревом мотора нестись навстречу каждому крутому повороту: он — может. Но сначала должен спокойно отвезти детей в школу. Бесшумно, на электротяге. Так начинается каждая поездка. Ведь он хорошо воспитан и не привык рубить с плеча.

Вот он, новый Porsche Cayenne, динамичный, плечистый, словно скала среди бурного потока времени. В принципе, в нем все, как и прежде, но только немного лучше. И все же, это другой Cayenne, не один автомобиль, а два в одном. Гибкостью характера Cayenne S E-Hybrid обязан плагин-гибридной системе привода. У него двигатель внутреннего сгорания и электромотор с возможностью подзарядки от обычной электросети или от специальной электроколонки. При полностью заряженном аккумуляторе Cayenne S E-Hybrid только на электротяге может проехать до 36 километров, развивая максимальную скорость до 125 км/ч, что вполне достаточно для повседневных поездок. Если заряд батареи опускается ниже определенного уровня или если требуется более высокая скорость, в игру вступает ДВС.

Привод модели Cayenne S E-Hybrid

Электродвигатель и ДВС расположены в тесном соседстве: первый, мощностью 70 кВт (95 л.с.), установлен непосредственно между мотором V6 и восьмиступенчатой автоматической коробкой передач Tiptronic S. Столь близкое расположение способствует гармоничному симбиозу, электродвигатель способен в любой ситуации «подставить плечо» своему собрату. Если требуется максимальное ускорение, оба агрегата в связке дают совокупную мощность 306 кВТ (416 л.с.). При медленной езде, в частности, на высоких оборотах, ДВС работает с немного большей мощностью, чем требуется, параллельно заряжая через электродвигатель аккумуляторную батарею. При этом диапазон частоты вращения и нагрузки ДВС не превышает пределов экономичного режима. Водитель чувствует повышение мощности, не ощущая его источника. «Для нас было очень важно добиться того, чтобы водитель не замечал перехода от одного режима к другому», объясняет Йорг Кернер, руководитель разработок приводных систем Porsche. И действительно, определить, когда подключается бензиновый двигатель, можно только по тахометру.

Езда с ДВС и электродвигателем: в гибридном режиме ДВС (показан наверху оранжевым) работает с немного большей мощностью, чем требуется, параллельно заряжая аккумулятор электромотора (показан внизу синим).

Езда на электротяге: в режиме E-Power ток из аккумулятора идет в электродвигатель, который приводит в движение все четыре колеса. Запас хода составляет от 18 до 36 километров

Езда с максимальной мощностью: в режиме Sport оба привода работают с максимальной отдачей и дают суммарную мощность 306 кВт (416 л.с.)

Бензоколонку проезжаем не останавливаясь. Потребление топлива по циклу NEFZ составляет 3,4 л на 100 км, но часто — при регулярной зарядке во время повседневных поездок — и того меньше. Для небольших маршрутов электротяги вполне достаточно. Подзаряжается аккумулятор экологически чистой электроэнергией в домашнем гараже с помощью универсального зарядного устройства Porsche. Оно весьма практично в использовании, спокойно помещается в багажнике и надежно служит для подзарядок в пути.

Автомобиль с мощностью спорткара при выбросе CO2 ниже, чем у малолитражки без электропривода — эта идея пришла в голову горстке инженеров в центре разработок в Вайссахе в 2009 году. «Мы не стремились создать чистый электромобиль», рассказывает Уве Михаэль, руководитель электрических и электронных разработок, один из инициаторов проекта. «Мы хотели найти удобное и практичное решение». Разработанный ранее традиционный гибридный привод также дает ощутимую экономию топлива. Однако его эффективность ограничена, поскольку батарея заряжается только во время движения автомобиля преобразованием энергии торможения и через двигатель внутреннего сгорания (целенаправленным смещением точки нагрузки).

Чтобы ставить новые рекорды экономичности, требовался автомобиль, который на электротяге едет быстрее и дальше. Нужен аккумулятор с повышенной энергоемкостью, заряжаемый от внешнего источника, а также электромотор с большей мощностью. Решением стало повышение напряжения с 288 до 382 вольт, вместо никель-металлгидридного аккумулятора — литий-ионная батарея. Разработали и универсальное зарядное устройство для преобразования переменного тока из электросети в ток постоянный для зарядки.

В мае 2010 года эта идея была реализована: первый плагин-гибридный Porsche, переоснащенный Panamera, был заряжен на специально оборудованной в Вайссахе электроколонке. А осенью того же года было принято решение запустить этот тип провода в серию! Летом 2013 года появляется Panamera S E-Hybrid. За ним следует Cayenne S E-Hybrid, практически с такой же конструкцией трансмиссии, как и у предшественника. Чтобы компенсировать больший вес, Cayenne оснащается батареей повышенной энергоемкости. При одинаковой массе аккумулятор нового поколения способен накопить на 15 % больше энергии.

Перед выездом на автобан Cayenne переключается на гибридный режим. Батарея уже практически пуста, а хотелось бы прибыть в пункт назначения так, чтобы произвести там впечатление на партнеров по бизнесу. Выручит режим E-Charge, который позволяет заряжать батарею во время движения.

Одно нажатие кнопки — и характер автомобиля меняется. Инженеры предусмотрели четыре режима вождения. Заводится машина исключительно на электротяге в режиме E-Power. Когда батарея (почти) разряжена, машина переходит на гибридный режим, здесь ведущую роль берет на себя ДВС. При скорости ниже 154 км/ч двигатель отключается от трансмиссии, как только водитель убирает ногу с газа, и машина едет накатом, что дополнительно экономит горючее. В режиме Sport постоянно работает ДВС, а в аккумуляторе всегда поддерживается такой уровень энергии, который позволяет выполнить очередной рывок с максимальной совокупной мощностью. В режиме E-Charge батарею можно заряжать без подключения к сети, например, во время движения по автобану, чтобы в городе переключиться на электротягу.

Езда без привода: если на скорости ниже 154 км/ч водитель убирает ногу с педали газа, то двигатель отключается от трансмиссии и Cayenne едет накатом, что дополнительно экономит горючее

«Мы много дискутировали о приводной технике», рассказывает конструктор Кернер. У автомобиля могло бы быть еще больше режимов вождения. Например, как у 918 Spyder, где есть еще гоночный режим и режим пиковой мощности Hot-lap, при котором батарея короткое время работает на пределе. «Но у 918 Spyder другой характер», говорит Кернер. И сама конструкция привода у него иная. Два электромотора: один через ДВС V8 и разделительное сцепление связан с задней осью, второй (95 кВт, 129 л.с.) управляет передней осью. При максимальном крутящем моменте 1 280 Нм приводы обеих осей дают огромное преимущество в динамике.

Но у 918 Spyder и Cayenne есть кое-что общее: координацию всех компонентов привода выполняет гибридный менеджер (Hybridmanager), неотъемлемая часть управления двигателем. Этим интеллект не ограничивается: есть еще специальная система контроля и управления батареями, которая отвечает за заряд и разряд батареи, ее безопасную и максимально эффективную эксплуатацию. Это особенно важно при зарядке от высоковольтной сети, как у Cayenne S E-Hybrid. Опционально автомобиль может быть оснащен бортовым зарядным устройством мощностью 7,2 кВт, аккумулятор полностью заряжается менее чем за полтора часа.

Незадолго до финиша мультифункциональный индикатор сигнализирует: батарея полностью зарядилась. Переходим в режим E-Power. Почти бесшумно Cayenne катит в город.

Текст Йоханнес Винтерхаген

Cayenne S E-Hybrid,

Двигатель: V-образный шестицилиндровый двигатель
Рабочий объем: 2995 cм3
Мощность: 245 кВт (333 л.с.)
Maкс. крут. мом.: 440 Нм при 3000–5250 об/мин
Мощность электродвигателя: 70 кВт (95 л.с.)
Maкс. крут. мом. электродвигателя: 310 Нм <1700 об/мин
Общая мощность: 306 кВт (416 л.с.)
Maкс. крут. мом. общий: 590 Нм при 1250–4000 об/мин
с 0 до 100 км/час: 5,9 c
Maкс. скорость: 243 км/час
Выброс CO2 (смешанный цикл): 79 г/км
Расход топлива (смешанный цикл): 3,4 л/100 км
Потребление электроэнергии (смешанный цикл): 20,8 кВт-ч/100 км
Класс эффективности: A+

Гибрид: первопроходец Porsche

Основные вехи истории автомобилей с ДВС и электродвигателем

1900

Создан легендарный «Semper Vivus» (лат. «всегда живой») — первый в мире полностью работоспособный автомобиль с гибридным приводом, созданный Фердинандом Порше. Уже в то время конструктор решил скомбинировать электромотор и ДВС, чтобы решить проблему ограниченного запаса хода на электротяге. Правда, в основе конструкции лежал абсолютно иной принцип, нежели в сегодняшних гибридах: в передних колесах были установлены электромоторы, ток вырабатывался двумя одноцилиндровыми двигателями в паре с генератором, которые, однако, не служили непосредственной тяговой силой. Немного позже выходит Lohner-Porsche «Mixte», первый серийный гибридный автомобиль в мире, тоже полноприводной.

2010

Во втором поколении Cayenne компания Porsche впервые выпускает гибридную модель. В новейшей модели Cayenne S E-Hybrid электромотор расположен между ДВС и коробкой передач. Однако максимальная мощность составила всего 34 кВт, что значительно ниже, чем в новой модели. Поэтому и максимальная скорость на электротяге достигала только 60 км/ч. Кроме того, никель-металлгидридный аккумулятор имел более низкую энергоемкость. И, тем не менее, нормированный расход топлива в модели Cayenne S Hybrid составил всего 8,2 л/100 км.

2012

Примерно за год до запуска в серию гибридный спортивный прототип 918 Spyder установил рекорд круга в Нюрбургринге. Рекорд никто не смог побить, за исключением Марка Либа, который спустя год — уже на серийном 918 Spyder — на 17 секунд улучшил достижение, показав время 6:57 минут. Привод модели призван обеспечить максимальную спортивную динамику: высокопроизводительный 8-цилиндровый гоночный двигатель V8 в связке с электромотором приводит в действие заднюю ось, другой электромотор — переднюю. В результате конструктивного полноприводного решения крутящий момент достиг отметки 1 280 Нм.

2013

В модели Panamera S E-Hybrid Porsche впервые реализует плагин-гибридную технологию. При высочайшей спортивной динамике расход топлива в цикле NEFZ составил всего 3,1 л на 100 км — самый низкий показатель среди серийных Porsche. Автомобильная пресса уже окрестила эту модель «Эко-Panamera». Низкий уровень расхода топлива объясняется, отчасти, высоким запасом хода на электротяге — 36 км. Модель оснащена литий-ионным аккумулятором, который можно заряжать от обычной электросети. Серийно выпускаются специальные зарядные устройства для установки в гараже (Wallbox).