⇡#Автомобильные технологии

Сегодня популярность дизельных двигателей растет даже на тех рынках, где покупатели традиционно отдают предпочтение бензиновым моторам, в том числе в России и США. О Европе говорить не приходится: там уже давно начинку большинства легковушек можно узнать по характерному «тракторному» стрекоту. Неделю назад Audi объявила о выходе нового трехлитрового агрегата. Технический прогресс положительно сказался и на отдаче, и на расходе топлива.

Новая V-образная «шестерка» семейства 3,0 TDI получила немало инноваций. При этом в ее основе, как и прежде, лежит чугунный блок с углом развала цилиндров 90 градусов. Не стоит путать новинку с мотором BiTDI, в котором используется двойной турбонаддув: тут задействован лишь один турбокомпрессор. Это означает, что от новинки не приходится ожидать рекордных показателей мощности и крутящего момента. К примеру, сегодня 3,0 BiTDI выдает до 313 лошадиных сил, в то время как представленный агрегат будет доступен в двух вариантах: 218 и 272 лошадиных силы. Новый ДВС приходит на смену мотору, который развивал от 203 до 265 лошадиных сил. Пиковое значение крутящего момента тоже выросло — теперь оно составляет 600 Н·м. Вместе с тем, согласно заявлениям Audi, агрегат стал экономичнее на 13 процентов.

Инженеры из Ингольштадта использовали турбину с изменяемой геометрией. Этот компонент современных дизельных моторов уже не вызывает удивления, а вот исполнение каталитического нейтрализатора NO_x с впрыском мочевины и сажевым фильтром в едином модуле встречается впервые в истории. Правда, немцы не уточняют, какую выгоду сулит данное техническое решение — кроме компактности.

Среди мер по уменьшению потерь на трение представители немецкой марки отмечают оптимизацию поршневых колец и пальцев. Большая работа проделана над системой охлаждения. Теперь картер двигателя и головки блока цилиндров охлаждаются отдельными контурами, благодаря чему удалось немного повысить эффективность и — как следствие — снизить расход топлива. Некоторые изменения коснулись турбокомпрессора и масляного насоса с варьируемой производительностью, но всех подробностей инженеры не раскрывают.

В сумме все нововведения сделали трехлитровый мотор не только мощнее и экономичнее, но и чище. Теперь 3,0 TDI выбрасывает на 15 г/км меньше углекислого газа. Усиленная работа по снижению токсичности позволила подвести новый мотор под требования Euro 6. Этот стандарт изначально планировалось ввести в Европе уже с 31 декабря 2013 года, однако его вступление отложено до 2015 года. Основные изменения в дизельных двигателях относительно Euro 5 коснутся снижения выбросов оксида азота (NO_x) и частиц HC+NO_x.

Новое семейство моторов будет устанавливаться на те модели, которые сегодня оснащаются трехлитровыми агрегатами предыдущего поколения. В основном это автомобили Audi с продольным расположением двигателя и полным приводом.

Теперь поговорим о новом колесе Softwheel с интегрированной подвеской. Год назад мы писали про Loopwheel: изобретение британского дизайнера Сэма Пирса должно было стать революционным решением для велосипедов. Softwheel использует тот же фундаментальный подход, но сама реализация несколько отличается. Инженеры компании Softwheel испробовали несколько подходов к созданию колеса и остановились на варианте с тремя амортизаторами.

Можно сказать, что команда Softwheel заново изобрела колесо. Со времен деревянных телег человечество использует подвеску для повышения комфорта и улучшения управляемости. Сегодня ее роль играют амортизаторы, пружины, рычаги, рессоры и прочие элементы. Колеса тоже участвуют в гашении ударов и вибраций, возникающих от неровностей дороги: пневматические шины позволяют немного смягчить проезд по колдобинам, причем чем выше профиль, тем, как правило, больше энергии могут поглотить покрышки. Однако в Softwheel использован совершенно иной принцип: вся подвеска должна полностью помещаться внутри колеса. Инженеры испробовали несколько способов решения данной задачи и пришли к выводу, что три амортизатора являются оптимальным вариантом.

Изобретение израильской компании Softwheel адресовано не автомобилям, а в первую очередь велосипедам и инвалидным коляскам. Модель для первых называется Fluent, для вторых — Acrobat. В обоих вариантах три амортизатора выполняют функцию спиц колеса. Упругость этих элементов настроена таким образом, чтобы в покое ступица колеса была ровно в центре, как и на обычных моделях. Вместе с тем при существенных нагрузках амортизаторы начинают сопротивляться, поглощая энергию ударов от дороги.

В теории все выглядит красиво, но что же на практике? На двух демонстрационных роликах отлично показана работа Softwheel и на велосипеде, и на коляске. При этом инновационная подвеска позволит людям с ограниченными возможностями даже вполне комфортно съезжать по лестнице. Пока разработчики не говорят о расширении сферы влияния на крупные транспортные средства. Это связано в первую очередь с физикой: очень трудно подобрать такие настройки амортизаторов, которые смогли бы удерживать ступицу колеса в центре в состоянии покоя, но при этом все же играть свою роль в повышении комфорта при движении.

Представители компании Softwheel обещают, что в серийных образцах владельцы смогут настраивать жесткость амортизаторов или вовсе блокировать их, по сути, превращая любопытное изобретение в обычное колесо. Старт розничных продаж намечен на четвертый квартал текущего года. Ориентировочная цена — 2 000 долларов за пару.

От подвески перейдем к трансмиссии. Сегодня роботизированные коробки переключения передач с двумя сцеплениями распространены повсеместно. Некоторые производители полностью отказались от классических «автоматов» с гидротрансформаторами на своих моделях в пользу преселективных КПП. Прародителем этих агрегатов можно считать DSG, впервые установленную в полноприводный горячий хэтчбек Volkswagen Golf R32 в 2003 году. За 11 лет многое изменилось в автомобильном мире, и сегодня DSG в разных видах и с разными названиями устанавливается на огромное количество автомобилей немецкого концерна, от Volkswagen Polo до Bugatti Veyron, при этом не отстают и другие производители. В большинстве случаев у DSG шесть или семь скоростей. Совсем скоро мы увидим роботизированную трансмиссию на десять передач.

Впервые о 10-скоростной DSG упомянул председатель правления Volkswagen AG Мартин Винтеркорн на Венском автомобильном симпозиуме (Vienna Motor Symposium) в прошлом году. В текущем году там же рассказ о новинке продолжил глава отдела разработки Volkswagen Ганс-Джейкоб Нессер. Ранее Винтеркорн утверждал, что DSG 10 с большой долей вероятности появится в первую очередь на моделях с продольным расположением двигателя, таких как внедорожник Volkswagen Touareg или седан Audi A8. Эти автомобили могут оснащаться задним или полным приводом. Теперь Ганс-Джейкоб Нессер указал, что новое семейство трансмиссий будет использовано на машинах как с продольным, так и с поперечным расположением ДВС. При этом потолок в крутящем моменте установят на уровне 500 Н·м, что достаточно много.

Новая коробка переключения передач будет выпущена в качестве замены существующей шестискоростной трансмиссии, рассчитанной на двигатели с крутящим моментом свыше 250 Н·м. Скорее всего, модный «робот» сначала появится на дорогих моделях. Новая трансмиссия поможет немецкому производителю снизить выбросы вредных веществ на 15 процентов к 2020 году.

Ни Винтеркорн, ни Нессер не уточняли, в каком именно году будет закончена разработка трансмиссии. Некоторые издания уверены, что новое поколение «роботов» будет представлено на семействе Volkswagen Passat B8, которое будет анонсировано во второй половине текущего года, однако вероятность такого развития событий довольно низка. У «Пассата» двигатель расположен поперечно, а представители немецкого концерна ранее говорили о том, что DSG 10 изначально должна появиться на моделях с продольно расположенным ДВС. К тому же не за горами те самые Volkswagen Touareg и Audi A8 следующих поколений, о которых говорил Мартин Винтеркорн. Также пока не ясно, ведет ли немецкая компания разработку перспективных КПП в одиночку, работает в команде или вовсе доверила сложную работу сторонней фирме: изначально дизайн DSG создали специалисты американского производителя трансмиссий и комплектующих BorgWarner.

На текущий момент максимальное количество скоростей в «автомате» — девять. Сегодня такие агрегаты доступны на некоторых автомобилях марок Mercedes-Benz, Land Rover и Jeep. Недавно появились сведения о том, что Ford и General Motors ведут совместную разработку собственной автоматической трансмиссии на десять ступеней. Кому-то эта гонка за количеством уже напоминает ситуацию с лезвиями в бритве: на каком-то этапе их количество стало расти исключительно в маркетинговых целях. Из области IT проще провести аналогию с мегапикселями в цифровых фотокамерах: не всегда за большим числом стоит лучшее качество снимков.

На очереди — тема про освещение. Уже все знают, что сегодня самой новой технологией в данной области являются лазерные фары, а пионером в этой области выступила компания BMW, которая предлагает интересную новинку только для гибридного спорткара i8, да и то исключительно в качестве дальнего света. Также можно добавить, что лазер в фарах используется лишь для возбуждения фосфоресцента, который и выделяет свет. Но если не обращать внимания на условности, то BMW может гордо именовать себя создателем первого в мире автомобиля с лазерными фарами. Однако на прошлой неделе Audi представила спецверсию R8 LMX, которая будет выпущена ограниченным тиражом. Причем в Ингольштадте называют новинку первым серийным автомобилем с лазерными фарами. Как такое может быть?

Audi действительно является новатором в области автомобильного освещения. В 2008 году модель Audi R8 стала первым серийным автомобилем с полностью светодиодными фарами. В 2012 году немцы начали поставки динамических «поворотников», а в 2013-м при рестайлинге флагманского седана A8 были использованы матричные светодиоды. Спорткар R8 LMX станет новой вехой в развитии автосвета, поскольку в нем использован лазер. Но ведь у BMW уже есть i8? Все дело в том, что продажи BMW i8 в Европе начнутся только в июне. Благодаря этому компании Audi и удалось заявить об изобретении столь громко. Вместе с тем выпуск самой R8 LMX начнется только летом, поэтому все заявления о лидерстве являются лишь рекламной уловкой.

Технологически решения инженеров Audi и BMW идентичны, разницу можно заметить лишь в незначительных деталях. К примеру, на фосфоресцент в фарах R8 LMX направлены лучи от четырех лазерных светодиодов, при этом в i8 их всего три. Диаметр каждого из диодов составляет 300 микрометров. Они генерируют лазерный луч с длиной волны 450 нм. Температура света фар — 5500 К.

Как и в случае с BMW i8, инженеры Audi говорят об удвоении дальнобойности новых фар в сравнении со светодиодными. В спорткаре R8 LMX лазерный свет включается автоматически на скорости от 60 км/ч. Он лишь дополняет дальний светодиодный свет. Камеры следят за наличием встречного потока и подстраивают направление светового луча так, чтобы не ослепить других водителей.

В целом техническое решение Audi является компромиссным. Из описания новых фар становится понятно, что лазеры даже не в силах полностью обеспечить дальний свет, ведь они лишь помогают светодиодам. Скорее всего, руководство Audi во что бы то ни стало хотело отчитаться о мировом лидерстве, поэтому инженерам пришлось в спешке дорабатывать технологию для спецверсии.

Источник: 3DNews