Вы попали в 2020 год. Какие машины вам встретятся? Какие двигатели приводят их в движение? Как ими управляют?
Дорогие путешественники!
Вы перенеслись на несколько лет вперед, и мир за это время здорово изменился. Чтобы лучше ориентироваться в окружающей обстановке, прослушайте краткую вводную.
По сравнению с вашим временем в городах стало больше автомобилей. Правда, за эти годы инфраструктура улучшилась. Разрослась дорожная сеть, прибавилось сложных многоуровневых развязок, основные магистрали избавились от светофоров и проходят над землей, парковки на подъездных улицах почти везде запрещены, для остановок предусмотрены карманы, а оставить машину можно лишь на многоэтажных стоянках, наземных и подземных.
Въезд в центр во многих городах ограничен – сюда не пускают автомобили с низкими экологическими показателями. Кстати, хоть автомобильный парк и увеличился, воздух стал чище благодаря ужесточившимся экологическим нормам. При этом многие водители часто ограничиваются расстояниями, которые можно проехать на электротяге, то есть не загрязняют городской воздух.
Число аварий год от года снижается. И основная заслуга в этом принадлежит автомобилю, который научился не только защищать человека при аварии, но и предугадывать опасную ситуацию и избегать неприятностей. Хотя случается всякое и порой даже умная электроника оказывается бессильной.
За последние годы автомобиль стал более коммуникабельным. Он не только свободно общается с окружающим его миром, но и постоянно держит связь с хозяином. Тот может в любой момент отследить его местоположение и даже управлять некоторыми системами на расстоянии. Неудивительно, что сейчас угоняют в основном старые модели, которые не обнаружишь через спутник или сотовую связь (если, конечно, не установить соответствующее допоборудование).
У вас много вопросов? Не спешите их задавать. Большинство ответов найдете, познакомившись поближе с разными моделями и их технической начинкой.
ДВИЖУЩАЯ СИЛА
Представляете, на некоторые рынки еще поставляют модели с атмосферными бензиновыми двигателями. И это в 2020 году! И как это производитель ухитряется с такими древними моторами втискиваться в рамки нынешних норм по выбросам CO2? Ведь средний показатель по модельному ряду не должен превышать 95 г/км. Без наддува, непосредственного впрыска и прочих систем, повышающих эффективность рабочего процесса, не обойтись.
Еще пять лет назад многие флагманы щеголяли двигателями V12. Теперь и шесть цилиндров – редкость, а недостаток киловаттов и ньютон-метров восполняют электромоторы. У любой марки более половины моделей в гамме гибридные. Схемы и компоновки самые разные. У некоторых двигатель внутреннего сгорания работает в связке с одним или двумя электромоторами, у других он вращает генератор, вырабатывающий ток для зарядки батарей. Например, на малолитражках и компактных автомобилях трудится двухцилиндровый наддувный бензиновый мотор объемом до литра и один электромотор, а на более тяжелых кроссоверах или минивэнах – три-четыре цилиндра и пара электромоторов, подкручивающих не только передние, но и задние колеса.
Кстати, почти не осталось моделей с жестким полным приводом. Раздатку и приводные валы, передающие тягу на заднюю ось, заменили компактные электромоторы, вращающие при необходимости дополнительные колеса. Это проще по компоновке и настройке, такая конструкция легче, работает быстрее и точнее, вдобавок дешевле. Поэтому даже «Ауди», родоначальник дорожного полного привода, нарушил без малого сорокалетнюю традицию, заменив хорошо известный дифференциал «Торсен» электромотором.
Современный автомобиль должен уметь ездить на электротяге
КУЗОВ
Мода на кроссоверы, зародившаяся в начале века, набирает обороты. По статистике за 2020 год, они составляют почти две трети всех продаж новых автомобилей. Еще бы, ведь в нынешнем виде они готовы удовлетворить вкусы почти любого покупателя. Желаете вместительный семейный автомобиль? Выбор огромный. Или все-таки более компактный? А может, нужен элегантный? Тогда выбирайте кроссовер-купе или даже кабриолет.
Кроссоверы активно выживают с рынка прежние типы автомобилей, в первую очередь седаны. В классическом варианте их сохранилось немного – переродились в четырехдверные купе или лифтбеки (помесь седана и хэтча).
В борьбе за уменьшение снаряженной массы сталь все чаще проигрывает алюминию и высокопрочным пластикам. Автомобили последнего модельного года в среднем на 10% легче предшественников. Прогрессивные технологии позволили изменить отношение к материалу, который совсем недавно считался драгоценным, – карбону. Теперь из него изготавливают кузова массовых моделей (пока, правда, лишь премиум-класса), а не только эксклюзивных суперкаров.
С прорывом в области электроники, взявшей на себя функцию предотвращения аварий, пассивная безопасность отошла на второй план. Несколько десятков электронных ассистентов не только подскажут и предупредят об опасности, но и отведут удар или хотя бы минимизируют повреждения. Но совсем забыть о ремнях, подушках (кстати, во многих моделях их число доходит до десяти) и крепком кузове не дают требования к уровню пассивной безопасности и постоянно ужесточаемые условия крэш-тестов, проводимых независимыми организациями.
Заботятся не только об обитателях салона, но и о незадачливых пешеходах. Если автоматика не успеет затормозить, контакт смягчат деформируемые зоны передка и подушки безопасности, без которых заслужить максимальное количество звезд уже очень сложно. Последнее слово и здесь за электроникой: получив сигнал об аварийной ситуации, она сама свяжется со спасателями и полицией. По проекту «ЭРА-ГЛОНАСС» с этого года все автомобили в России должны быть оборудованы системой оповещения, которая совместима с аналогичной европейской eCall.
ЭЛЕКТРОНИКА
В нашем 2020-м электроника подчинила себе весь автомобиль, – нет такой системы, чью работу не контролировал бы компьютер. Фактически всё готово для передачи управления автопилоту. Судите сами: автоматика умеет разгоняться, тормозить, подруливать, рулить, видеть и слышать. Кроме того, новые модели обмениваются информацией с другими автомобилями и дорожной инфраструктурой и предупреждают друг друга о препятствиях на пути, временных ограничениях скорости или запрещающем сигнале светофора на ближайшем перекрестке. Но пока такой возможностью наделена в лучшем случае каждая десятая машина, а потому производители не торопятся заменять человека автопилотом. Хотя в некоторых ситуациях электроника уже отлично обходится без человека: например, возьмет на себя управление в пробках или на автоматических паркингах, где сама доведет авто до свободного места.
Необходимая водителю информация выводится на несколько дисплеев. Перед глазами электронные приборы с необходимыми в этот момент данными: скорость, остаток топлива, подсказки навигатора. Сидящий за рулем может построить эту панель под себя – вывести на нее дополнительные приборы, изменить подсветку и стиль букв и цифр. Большие (диагональ не меньше 12 дюймов) экраны в центре торпедо отображают настройки климат-контроля, аудиосистемы, навигации. Путешествовать по многочисленным разделам меню с помощью джойстика или тачскрина допустимо лишь на стоянке, а на ходу – только голосовые команды или условные жесты.
Мультимедиакомплекс – уже не замкнутая в себе система: почти каждый автомобиль подключен к Интернету. Многочисленные приложения обеспечивают сервис и развлечения на уровне стационарных компьютеров. Кроме того, смартфон или планшет владельца становится частью мультимедийной системы. Он синхронизируется с бортовым комплексом и загружает в автомобиль не только информацию, но и персональные настройки водителя.
Навигация последнего поколения видит обстановку на маршруте в реальном времени. В цифровые карты «зашиты» данные о рельефе дороги, радиусе поворотов и светофорах. Автомобиль анализирует их и соответствующим образом настраивает работу двигателя, коробки передач, тормозов, чтобы экономить топливо и не выбрасывать в воздух лишние граммы CO2.
ОПЕРЕДИВШИЙ ВРЕМЯ
Семь лет назад, в 2013-м, на серийном «Фольксвагене-XL1» опробовали технические решения, многие из которых только сейчас внедряются на массовых моделях.
Снаряженная масса «летающей тарелки» всего 795 кг. Столько дорогих и одновременно легких материалов в то время не доставалось еще ни одной малолитражке: карбоновый монокок, кузовные панели из многослойных эпоксидных волокон, керамические тормозные диски, корпус коробки передач и колесные диски из магния.
Один карбоновый монокок в час – именно такой скорости «Фольксваген» добился в начале производства. Это разом снизило стоимость одной детали втрое. Растущие объемы выпуска сделали цену более привлекательной, хотя и сегодня кузова из этого материала дороже металлических. Своеобразна компоновка: ноги пассажира теснят аккумуляторы, поэтому правое переднее сиденье отодвинуто назад примерно на 200 мм.
В силовую установку входят 800-кубовый турбодизель (половина 1,6 TDI) мощностью 48 л.с., 27-сильный электромотор и 7-ступенчатый робот DSG. Все они расположены сзади, в компании 10-литрового топливного бака. Литиево-ионных батарей емкостью 5,5 кВт·ч хватает на 50 км пробега. Еще 450 км добавит дизель. Динамические характеристики скромные, но вполне достаточные: 12,7 с до сотни и 160 км/ч максимальной скорости.
Из привычных удобств здесь только кондиционер. Ради облегчения машины отказались от усилителя руля и электрических стеклоподъемников, а подушку безопасности оставили только в руле.
Первые партии гибридов XL1 собирали на стапелях вручную. Оцените ширину колес: в погоне за минимальным сопротивлением качению на заднюю ось надели шины размера 145/55R16, а cпереди и вовсе «велосипедные» 115/80R15.
К производству модели XL1 «Фольксваген» приступил в 2013 году. Тогда светодиоды только осваивали роль головного света, а видеокамеры вместо боковых зеркал стояли исключительно на концепт-карах. Машина обладала выдающимся коэффициентом аэродинамического сопротивления: 0,189 – отличный показатель даже в наше время. Но главной гордостью создателей были цифры среднего расхода топлива: 0,9 л/100 км.
ДВЕ СТОРОНЫ ОДНОГО ПРОГРЕССА
Инженеры наделили автомобиль почти совершенным электронным разумом, заранее просчитывающим опасные ситуации, но не забыли и о защите в случае аварии. Последнее десятилетие добавило к средствам спасения надувные подушки по центру салона, в задних ремнях безопасности, а также снаружи – для защиты пешеходов. Все актуальные модели в 2020 году построены на модульных платформах. Автомобиль собирают из унифицированных блоков, как игрушечную модельку из конструктора «Лего». Это сокращает общий объем выпускаемых узлов и агрегатов, упрощает и ускоряет сборку, снижает издержки производства. Правда, у прогресса есть и непарадная сторона, о которой часто умалчивают. В такой технологичной постройке многие блоки разовые – не подлежат ремонту или обслуживанию. Потому выход из строя копеечной детали грозит серьезно облегчить кошелек владельца.
Еще одна ярко выраженная тенденция – растет число совместных проектов разных производителей по разработке тех или иных агрегатов и даже платформ. Вчерашние конкуренты становятся партнерами, затраты распределяются на большее число автомобилей и, естественно, уменьшаются. При этом именно из-за общих генов разные модели подвержены одинаковым болезням.
Электронные системы оберегают от опасности и дискомфорта