Bosch создает широкий спектр гибридных приводов
В настоящее время гибридные системы, разрабатываемые компанией Bosch, подразделяются на три функциональные категории: Micro Hybrid ("микрогибрид") с функцией старт/стоп, Mild Hybrid ("средний гибрид") с Boost-эффектом, Strong Hybrid ("мощный гибрид") с возможностью поездок на короткие расстояния полностью на электрической тяге.
Планы на 2006 г.: Smart Electronic Start/Stop System
В категории Micro Hybrid компания возлагает основные надежды на низкозатратную систему Smart Electronic Start/Stop System, работающую со стартером повышенной мощности. Установка системы не требует значительной модификации автомобиля, что позволяет надеяться на быстрый рост ее популярности в ближайшем будущем. В городском режиме движения автомобили нередко вынуждены ждать перед светофором или простаивать в пробках – в подобных случаях система Bosch Micro Hybrid автоматически отключает двигатель. Как только появляется возможность тронуться с места, достаточно нажать на педаль сцепления – функция старт/стоп заведет мотор быстро и легко. Система может повысить топливную эффективность автомобиля на 8%. Начало производства Smart Electronic Start/Stop System для категории приводов Bosch Micro Hybrid запланировано на 2006 г.
Bosch Strong Hybrid – больше удовольствия от вождения
Между категориями Mild Hybrid и Strong Hybrid нет строгих различий. Оба типа приводов обладают теми же преимуществами, что и Micro Hybrid, и при этом оснащены рядом дополнительных функций. "Средние гибриды" оборудованы относительно небольшим электрическим двигателем мощностью до 25 кВт, который обеспечивает дополнительное ускорение при обгоне (так называемый Boost-эффект) и в сочетании с двигателем внутреннего сгорания и системой рекуперации электроэнергии позволяет cэкономить до 15% топлива. "Мощные гибриды" располагают такими же возможностями, однако оснащены более мощными двигателями – до 75 кВт, а в некоторых случаях и выше. Благодаря этому повышается крутящий момент – до 400 Н-м с места, и экономится больше горючего – в среднем более 20%. Кроме того, система позволяет совершать поездки на короткие расстояния полностью на электрической тяге и, соответственно, обходиться на этих участках пути вообще без выбросов выхлопных газов. Для категории приводов Strong Hybrid компания использует надежные компоненты собственного производства – синхронные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов и питанием от батарей высокого напряжения. Мощность двигателя увеличивается про-порционально напряжению батареи. По подсчетам специалистов Bosch, транспортное средство с приводом Strong Hybrid будет весить в среднем всего лишь на 100 кг больше, чем обычный автомобиль с бензиновым двигателем.
Следует отметить, что все компоненты гибридных приводов – мощные батареи, электрический двигатель и преобразователь постоянного тока – в целом подходят и для автомобилей на топливных ячейках, выпуск которых ожидается в долгосрочной перспективе.
Гибридные разработки Bosch
Bosch занимается гибридными технологиями уже более 30 лет и располагает наиболее широкой научно-технической базой среди всех производителей автомобильного оборудования. Компании принадлежит множество ноу-хау в сфере бензинового и дизельного впрыска, гибридных приводов, управления энергоснабжением и тормозных систем, что позволяет успешно решать задачи системной интеграции в области гибридных технологий. Специально для этих целей был создан Проектный центр гибридных систем Bosch, где в конце 2004 г. работали уже более 60 сотрудников, занимающихся разработкой и маркетингом гибридных приводов. К концу 2005 г. штат центра должен вырасти до 130 человек; и с учетом сотрудников других подразделений Bosch в этой новой области бизнеса в настоящее время заняты около 200 специалистов.
Экономические аспекты гибридной технологии
По сравнению с двигателями внутреннего сгорания той же мощности гибридные приводы позволяют значительно снизить выбросы углекислого газа и других вредных веществ, но в то же время они более сложны с технической точки зрения. Преимущества "гибридов" особенно заметны в смешанных ездовых циклах, в частности при городском режиме движения и на междугородних трассах с высокой плотностью потока автомобилей. Исследования показали, что для внедорожника с бензиновым двигателем мощностью 170 кВт и автоматической коробкой передач экономия топлива и сокращение выбросов углекислого газа (CO2) за счет использования гибридного привода достигают в среднем 20%. При этом такая же максимальная мощность обеспечивается двигателем внутреннего сгорания меньшего объема – благодаря электромотору с функцией Boost. Однако на шоссе современный дизельный двигатель будет потреблять меньше топлива, чем бензиновый "гибрид". Достоинства "гибридов" также менее очевидны на фоне бензинового двигателя с прямым впрыском, отрегулированного для снижения расхода топлива. Крайне привлекательной альтернативой бензиновому приводу могут стать дизельные гибриды – при условии, что двойные дополнительные затраты (на дизельный двигатель и на электромотор) будут компенсированы за счет снижения затрат на систему в целом – учитывая, например, стоимость компонентов для обработки выхлопных газов. Потенциал экономии топлива для дизельного гибрида по сравнению с обычным дизельным приводом составляет до 15% в смешанном режиме движения. Этот результат получен на основе математического моделирования транспортных средств с одинаковой максимальной мощностью в вариантах с обычными или гибридными двигателями.
Рыночный потенциал гибридной технологии
Согласно существующим оценкам рынка гибридных автомобилей, к 2015 г. их доля составит 5% в Японии, 4% в Соединенных Штатах и 2% в Западной Европе. Ряд независимых экономических институтов и автопроизводителей прогнозируют вдвое или втрое более высокие рыночные доли. Компания Bosch полагает, что к 2010 г. на мировом рынке будут представлены около 50 гибридных моделей, а лидером роста станет Северная Америка.
Планы на 2006 г.: Smart Electronic Start/Stop System
В категории Micro Hybrid компания возлагает основные надежды на низкозатратную систему Smart Electronic Start/Stop System, работающую со стартером повышенной мощности. Установка системы не требует значительной модификации автомобиля, что позволяет надеяться на быстрый рост ее популярности в ближайшем будущем. В городском режиме движения автомобили нередко вынуждены ждать перед светофором или простаивать в пробках – в подобных случаях система Bosch Micro Hybrid автоматически отключает двигатель. Как только появляется возможность тронуться с места, достаточно нажать на педаль сцепления – функция старт/стоп заведет мотор быстро и легко. Система может повысить топливную эффективность автомобиля на 8%. Начало производства Smart Electronic Start/Stop System для категории приводов Bosch Micro Hybrid запланировано на 2006 г.
Bosch Strong Hybrid – больше удовольствия от вождения
Между категориями Mild Hybrid и Strong Hybrid нет строгих различий. Оба типа приводов обладают теми же преимуществами, что и Micro Hybrid, и при этом оснащены рядом дополнительных функций. "Средние гибриды" оборудованы относительно небольшим электрическим двигателем мощностью до 25 кВт, который обеспечивает дополнительное ускорение при обгоне (так называемый Boost-эффект) и в сочетании с двигателем внутреннего сгорания и системой рекуперации электроэнергии позволяет cэкономить до 15% топлива. "Мощные гибриды" располагают такими же возможностями, однако оснащены более мощными двигателями – до 75 кВт, а в некоторых случаях и выше. Благодаря этому повышается крутящий момент – до 400 Н-м с места, и экономится больше горючего – в среднем более 20%. Кроме того, система позволяет совершать поездки на короткие расстояния полностью на электрической тяге и, соответственно, обходиться на этих участках пути вообще без выбросов выхлопных газов. Для категории приводов Strong Hybrid компания использует надежные компоненты собственного производства – синхронные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов и питанием от батарей высокого напряжения. Мощность двигателя увеличивается про-порционально напряжению батареи. По подсчетам специалистов Bosch, транспортное средство с приводом Strong Hybrid будет весить в среднем всего лишь на 100 кг больше, чем обычный автомобиль с бензиновым двигателем.
Следует отметить, что все компоненты гибридных приводов – мощные батареи, электрический двигатель и преобразователь постоянного тока – в целом подходят и для автомобилей на топливных ячейках, выпуск которых ожидается в долгосрочной перспективе.
Гибридные разработки Bosch
Bosch занимается гибридными технологиями уже более 30 лет и располагает наиболее широкой научно-технической базой среди всех производителей автомобильного оборудования. Компании принадлежит множество ноу-хау в сфере бензинового и дизельного впрыска, гибридных приводов, управления энергоснабжением и тормозных систем, что позволяет успешно решать задачи системной интеграции в области гибридных технологий. Специально для этих целей был создан Проектный центр гибридных систем Bosch, где в конце 2004 г. работали уже более 60 сотрудников, занимающихся разработкой и маркетингом гибридных приводов. К концу 2005 г. штат центра должен вырасти до 130 человек; и с учетом сотрудников других подразделений Bosch в этой новой области бизнеса в настоящее время заняты около 200 специалистов.
Экономические аспекты гибридной технологии
По сравнению с двигателями внутреннего сгорания той же мощности гибридные приводы позволяют значительно снизить выбросы углекислого газа и других вредных веществ, но в то же время они более сложны с технической точки зрения. Преимущества "гибридов" особенно заметны в смешанных ездовых циклах, в частности при городском режиме движения и на междугородних трассах с высокой плотностью потока автомобилей. Исследования показали, что для внедорожника с бензиновым двигателем мощностью 170 кВт и автоматической коробкой передач экономия топлива и сокращение выбросов углекислого газа (CO2) за счет использования гибридного привода достигают в среднем 20%. При этом такая же максимальная мощность обеспечивается двигателем внутреннего сгорания меньшего объема – благодаря электромотору с функцией Boost. Однако на шоссе современный дизельный двигатель будет потреблять меньше топлива, чем бензиновый "гибрид". Достоинства "гибридов" также менее очевидны на фоне бензинового двигателя с прямым впрыском, отрегулированного для снижения расхода топлива. Крайне привлекательной альтернативой бензиновому приводу могут стать дизельные гибриды – при условии, что двойные дополнительные затраты (на дизельный двигатель и на электромотор) будут компенсированы за счет снижения затрат на систему в целом – учитывая, например, стоимость компонентов для обработки выхлопных газов. Потенциал экономии топлива для дизельного гибрида по сравнению с обычным дизельным приводом составляет до 15% в смешанном режиме движения. Этот результат получен на основе математического моделирования транспортных средств с одинаковой максимальной мощностью в вариантах с обычными или гибридными двигателями.
Рыночный потенциал гибридной технологии
Согласно существующим оценкам рынка гибридных автомобилей, к 2015 г. их доля составит 5% в Японии, 4% в Соединенных Штатах и 2% в Западной Европе. Ряд независимых экономических институтов и автопроизводителей прогнозируют вдвое или втрое более высокие рыночные доли. Компания Bosch полагает, что к 2010 г. на мировом рынке будут представлены около 50 гибридных моделей, а лидером роста станет Северная Америка.