Главная
Статьи
Форум

Lexus RX400h '2005





Интерьер версии RX400h: никакого дерева, только алюминиевые «спортивные» панели. У селектора трансмиссии — два разгонных режима, D и B (более интенсивное торможение двигателями)

Меню расходомера: бортовой компьютер поочередно выводит диаграммы среднего расхода за последние пять минут, приправляя их «бонусами» за рекуперативное торможение

Lexus стоит на месте, но двигатель работает, вращая генератор и подзаряжая опустевшую батарею

Старт с места в полноприводном режиме: двигатель вращает колеса и генератор, который питает батарею и задний электромотор

На твердых покрытиях задний привод отключается: Lexus — переднеприводный

Вместо тахометра — индикатор текущей мощности (0, 100 и 200 кВт). В окошке борткомпьютера может отображаться заряд батареи

Тяговая батарея Panasonic EV массой 70 кг, емкостью 6,5 Ач и суммарным напряжением 288 В спрятана под подушкой заднего сиденья. Поскольку сиденье раздельное, то батарею тоже пришлось разделить на три секции, каждая из которых имеет свой вентилятор охлаждения



Камера заднего обзора передает цветное изображение на центральный дисплей, а компьютер выдает «подсказку», учитывая угол поворота руля

Подвески McPherson — пружинные (от пневмоэлементов отказались ради снижения массы и упрощения конструкции), кинематика рассчитана на подруливание в виражах


Блок преобразователей заведует всем непростым энергообменом, конвертируя постоянный ток (DC) от тяговой батареи в переменное напряжение (АС) для электромоторов и обратно, а также снабжая 12-вольтовым питанием бортовую сеть с обычной батареей

Это — иллюстрация «вариаторных» качеств трансмиссии Hybrid Synergy Drive, которая позволяет плавно менять передаточное отношение, разгоняясь без рывков

На этой диаграмме видно, что рекуперацией при торможении можно сохранить лишь часть кинетической энергии — больше не позволяют мощность генераторов и батареи

За пять минут толчеи в афинских пробках я заработал четыре зеленых «брикетика» с буквой Е. Неплохо! Ведь каждый «брикетик» означает 50 ватт-часов запасенной в батарее электроэнергии. Если прикинуть по формуле Е=mv2/2, то выходит, что за пять минут я накопил на три «бесплатных» разгона до скорости 60 км/ч...

Я плавно нажимаю на газ, и двухтонный Lexus RX400h бесшумно трогается с места. С остановленным двигателем, не расходуя ни капли бензина. И только когда пройдено полкилометра и стрелка спидометра уже коснулась цифры «60», легкий толчок сотрясает серебристое тело: это автоматически запустился мотор.

Добро пожаловать в бензоэлектрическое гибридное будущее!

Каждому, кто бывал в токийском метро, знакома эта картина: из вагонов выходят сотни японцев в строгих черных костюмах. Такая одежда для них — не просто привычка, не просто элемент так называемой корпоративной культуры. Черный костюм — это униформа, средство маскировки личности, ее растворения в единой армии воинов бизнеса...

И вот теперь сам премьер-министр Юничиро Коизуми просит всех клерков с 1 июня носить легкие рубашки без галстуков — для того, чтобы по всей стране можно было установить термостаты офисных кондиционеров на относительно «жаркие» 28 градусов по Цельсию. Это снизит нагрузку на энергосеть, уменьшит расход топлива на электростанциях, ослабит зависимость Японии от импорта нефти и поможет сократить выбросы парникового газа СО2. Согласно Киотскому протоколу.

Но убедить японского клерка снять черный костюм не легче, чем отобрать меч у самурая. И правительство попросило ведущих бизнесменов страны выйти на подиум в рубашках с короткими рукавами — для пропаганды нового дресс-кода, Cool Biz. Тут игра слов: ведь «cool biz» — это не только «крутой бизнес», но и «прохладный бизнес».

К чему это я? Да к тому, что одним из первых топ-менеджеров Японии, которые согласились выйти на подиум в рубашках, стал сам Хироши Окуда, президент корпорации Toyota. Для главы фирмы, которая уже признана мировым лидером в области экологически дружественных гибридомобилей, это совершенно естественный ход!

Зачем Toyota так настойчиво разыгрывает экологическую карту? Для рекламы? Для формирования позитивного имиджа в массовом сознании — подобно новым цветочно-солнечным логотипам нефтехимических монстров Shell и BP? Или гибридизация — это действительно путь в наше экологически чистое будущее?

Я вновь бросаю взгляд на интерактивный дисплей гибридного кроссовера Lexus RX400h. Под диаграммой с зелеными «брикетиками» энергетических бонусов высвечивается цифра среднего расхода топлива — 12,3 л/100 км. Примерно столько же бензина ест мой Peugeot 406 с двухлитровым мотором. Но RX400h весит в полтора раза больше — и при этом разгоняется в полтора раза быстрее!

Чудеса начинаются с поворота ключа в замке зажигания: двигатель не запускается. Здесь, кстати, вообще нет стартера. Но, несмотря на полную тишину под капотом, можно смело переводить рычаг селектора автоматической трансмиссии в «Драйв» — и нажимать на газ.

Нажмете осторожно — Lexus тронется, не заводя мотора. Электромобиль? В этот момент — да: передние колеса приводит только электромотор, а при необходимости в дело вступает еще и второй электродвигатель, который вращает задние колеса. Но если дать газ смелее, то бензиновая «шестерка» под капотом немедленно заведется и выйдет на постоянные обороты, а Lexus RX400h с полусекундной заминкой рванется вперед и станет интенсивно набирать скорость. Теперь он ведет себя как автомобиль с вариатором — если не обращать внимания на то, что при первой же остановке на светофоре двигатель может автоматически заглохнуть. А после старта — вновь самостоятельно запуститься.

Проследить за непростой жизнью гибридного силового агрегата можно по картинке на дисплее. Вы разгоняетесь и тормозите, а на экране между двигателем, электромоторами, батареей и генератором текут ручейки энергии. Они появляются и исчезают, они меняют направление...

Как сложно! Нельзя ли было сделать что-нибудь попроще?

Можно: Honda Civic Hybrid, к примеру, имеет всего один электромотор, встроенный в маховик двигателя. Но неспроста гибридная силовая установка автомобилей Lexus RX400h и Toyota Prius носит фирменное название Hybrid Synergy Drive. Термин «синергия» означает совместное действие нескольких компонентов. Например, синергия лекарств — это когда лечебный эффект при их совместном применении выше, чем у каждого по отдельности. То есть выпили вы, к примеру, три разные таблетки — от головной боли, от насморка и от подагры. А у вас вдобавок прошла еще и чесотка. Да еще и настроение улучшилось.

Точно так же в силовой установке Hybrid Synergy Drive сочетаются бензиновый двигатель — и два электромотора. Вернее, у Лексуса их три, но о третьем, который обеспечивает задний привод, пока забудем. Я говорю только о том, что Toyota Prius и Lexus RX400h имеют под капотом. Это бензиновый мотор, электродвигатель, планетарная передача — маленький блок шестеренок вроде того, что используются в дифференциалах или «автоматах», — и еще один электромотор, который исполняет роль генератора. Не будь его, никакой синергии бы не получилось. А так комбинация «электромотор—планетарка—генератор» позволяет не только крутить колеса и вырабатывать электричество при торможении, но и работает как бесступенчатая трансмиссия. И поэтому ни Prius, ни Lexus RX400h не нуждаются в коробке передач!

Но если Prius — просто переднеприводный, то Lexus RX должен иметь полный привод. И тойотовцы вновь схитрили. Установив под капот гибридного кроссовера свою волшебную силовую установку, они сняли с машины карданный вал — и приладили к задним колесам третий электромотор, механически никак не связанный с передними колесами. То есть у передка привод комбинированный, бензоэлектрический, а у задней оси — отдельная электротяга.

В итоге гибридный Lexus стал тяжелее обычного бензинового на 200 кг. А насколько мощнее?

Под полным газом в кресло вжимает основательно — пусть и с небольшой заминкой. Не знаю как насчет заявленных 7,6 секунды «от нуля до ста», но обычный бензиновый Lexus RX300 с 204-сильным мотором явно медленнее. Американский Lexus RX330, судя по заводским данным — тоже. Ведь если сложить мощность всех трех двигателей, бензинового и двух электрических (генератор не в счет), то получится 285 киловатт, или около 390 лошадиных сил! Это больше, чем у BMW X5 4.8 is!

Но максимальная отметка на указателе мощности, который на версии RX400h заменил привычный тахометр, намного ниже — всего 200 кВт, или примерно 270 сил. Почему?

Потому что закон сохранения энергии, сформулированный Михайлой Ломоносовым, еще никто не отменял. Ничто не берется ниоткуда. Электродвигатели нужно чем-то питать, верно? А на борту Лексуса есть только два источника электричества — это бензиновый двигатель, который вращает генератор, и специальная высоковольтная аккумуляторная батарея. Поэтому реальный энергетический потенциал — это 211 лошадиных сил (или 155 кВт) двигателя и 45 киловатт батареи. В сумме — 200 киловатт.

Наверное, батарею можно было бы сделать и помощнее. Но она и без того весит 70 кг...

И тут в душу закрадываются сомнения: а стоило ли городить весь этот синергетический огород? Не проще ли было добавить пару цилиндров, установив под капот компактный двигатель V8 — как в случае с Volvo XC90? Или, если во главу угла ставить экономию, — перейти на дизельную тягу?

Если бы речь шла только о возможности ускоряться, то гибридная идея была бы несостоятельной. Но у нас есть еще один режим — замедление. И вот тут-то наступает момент истины.

Когда вы нажимаете на педаль тормоза обычного автомобиля, вы гасите его кинетическую энергию, переводя ее в нагрев тормозных дисков. Это потерянные джоули, которые вместе с потоками набегающего воздуха бесполезно растворяются в окружающей среде. Жалко? Еще как. А если в трансмиссии есть электромотор, то его можно заставить работать при торможении как генератор — и возвращать кинетическую энергию в виде электричества, закачивая его в батарею или в конденсаторы! Такое полезное торможение называется рекуперацией.

И гибридный силовой агрегат Toyota/Lexus хорош тем, что он, во-первых, позволяет обойтись без коробки передач, а во-вторых, способен «собирать» энергию при торможении и направлять ее на колеса при разгоне, помогая бензиновому мотору. И это — еще не все преимущества гибрида. Не забудьте про режим «старт—стоп», который позволяет автоматически глушить двигатель при остановках или даже во время замедления...

Но если мчаться с крейсерской скоростью по шоссе, то вся гибридная электромеханика становится практически ненужной. Ведь замедлений нет, и бензиновый двигатель работает в том же режиме, что и у обычного автомобиля с вариатором.

Неужели чем больше на пути светофоров, пробок и заторов, тем гибридомобиль эффективнее?

Я попытался проверить это за время тестовой поездки по Греции. При активном педалировании на загородной автостраде расход топлива рос, доходя до 14 л/100 км — что, впрочем, тоже прекрасно для двухтонной машины с подобной разгонной динамикой. А как только я въехал в Афины и застрял в пробке вроде московской, то цифра расхода пошла вниз: ведь минут десять Lexus полз по запруженной набережной только на электротяге, не расходуя ни грамма бензина! Но батарея емкостью 6,5 ампер-часов быстро иссякла. Ведь от нее питаются не только тяговые электромоторы, но и электроусилитель руля, и кондиционер, и «музыка»... И электроника запустила двигатель для подзарядки. А энергетических «бонусов» в пробке особенно не насобираешь: интенсивность замедления —слишком низкая для эффективной рекуперации.

Но когда пробка рассосалась и я неспешно покатил по городским улицам, тут уж дисплей запестрел зелеными «брикетами». Вот он, самый эффективный режим для гибрида — спокойное движение с плавными разгонами и торможениями!

Именно так ездят в Японии...

Это — один из аргументов противников гибридомобилей. Попробуйте спросить у людей из BMW или Audi, что они думают про Prius или про Lexus RX400h. Уверен, что мнение будет резко отрицательным! Мол, гибриды хороши только при японском ездовом цикле, а в Европе и даже в Америке с ее равномерным течением по хайвэям гораздо перспективнее современные дизели. Но так как Toyota уже вложила колоссальные деньги в гибридные технологии, то теперь, спекулируя на «зеленых» настроениях, японцы искусственно создают моду на гибриды и пытаются навязать «гонку вооружений» всему остальному миру.

Действительно, тойотовские патенты на Synergy Drive уже приобрели Nissan и Ford, просачиваются слухи о переговорах с Porsche. А Volkswagen, к примеру, пытается разработать гибридную силовую установку самостоятельно. Я ездил на экспериментальном Гольфе с трехцилиндровым дизелем, электромотором и роботизированной коробкой DSG: его уже который год привозят на эко-ралли Challenge Bibendum (см. АР №21, 2004). По словам фольксвагеновцев, пока массовый выпуск таких машин нереален: они были бы дороже обычных на пять тысяч евро...

А Prius и Lexus RX400h тем временем преспокойно выпускаются серийно! И как заверил меня главный конструктор гибридного Лексуса, весь Synergy Drive вкупе с электроприводом задних колес на модели RX400h стоит не более $3000. Может быть, и впрямь Toyota просто демпингует, продавая дорогие гибриды себе в убыток — как утверждают злопыхатели?

Я задал этот вопрос в лоб. И получил уклончивый ответ: гибридная программа в целом прибыльна и в этом смысле ничем не отличается от других разработок. Иначе, мол, руководство не дало бы гибридам зеленый свет.

А противопоставление бензоэлектрических и дизельных силовых агрегатов тойотовцы комментируют так. Основные проблемы современных дизелей — это выбросы сажи и окислов азота NOx. Чтобы уложиться в перспективные жесткие нормы по токсичности, в скором будущем европейцам придется «вешать» на свои дизельные моторы очень дорогие фильтры и нейтрализаторы, которые вдобавок снижают мощность. И все преимущества дизелей сойдут на нет. Тут-то и настанет звездный час бензоэлектрических гибридов. Ведь за счет того, что бензиновый мотор здесь может чаще работать на установившихся режимах и пользуется помощью электродвигателей, его выхлоп легче очистить от токсичных компонентов.

Ну а если абстрагироваться от всей этой политики? Хорош или нет Lexus RX400h для обычного покупателя, который хотел бы иметь более мощный и технически продвинутый автомобиль, чем RX300?

Про разгон я уже упоминал — он и впрямь хорош. В «Драйве» машиной управляешь, словно это просто хороший вариатор. А в режиме B (Brake) появляется более интенсивное торможение двигателем, что весьма кстати при активном вождении.

Сами тормоза превосходны — ведь они здесь электрогидравлические, как на новейшем седане Lexus GS430. Но вдобавок электроника гибко распределяет степень участия в процессе рабочих тормозов и электромоторов. Однако этого вообще не чувствуешь: дозировать замедление можно очень точно, чему здорово помогает образцово «твердая» педаль.

Управляемость — вновь позитив. Руль с 42-вольтовым электроусилителем «легковат», но приятная, точно подобранная «неострота» и мягкие реакции позволяют спокойно вести Lexus даже на скоростях около 200 км/ч. В виражах чувствуется, что подвеску настроили на подруливание — как только на кроссовер начинают действовать боковые перегрузки, он кренится и доворачивает, охотно изменяя кривизну траектории. А если обнаглеть и ввалить в поворот на заведомо большей скорости? Ничего страшного не произойдет! Двухтонный автомобиль «упрется» и поскользит передними шинами, потом накренится, перейдет в скольжение задними колесами — и начавшийся занос будет пресечен вмешательством неотключаемой системы стабилизации.

С точки зрения чистой управляемости такие повадки, конечно, рафинированными не назовешь. Но ведь безопасно! А поскольку всегда знаешь, что Lexus предсказуем и не кинет тебе «подлянку» в самый опасный момент, то доверяешь машине на все сто. Приятно.

Кроме того, АБС и система стабилизации VDIM, Vehicle Dynamics Integrated Management, поразили своей высокочастотной и интеллигентной работой. Тормозишь в пол — а на педали никаких вибраций. И покрышки повизгивают так, словно ты сам поймал оптимальную степень проскальзывания.

Подвеска на гибриде не пневматическая, а пружинная — она чуть жестче, чем на бензиновом RX300. Но ровно настолько, чтобы оправдать «псевдоспортивный» алюминиевый декор в салоне и до разумного предела уменьшить крены в виражах. А дискомфорта на колдобинах как не было, так и нет.

До 120 км/ч в салоне — тишина, потом начинает шуметь набегающий воздух. Двигателя, как правило, не слышно. Единственное исключение — это разгон «в пол», когда мотор по-вариаторному «зависает» на оборотах максимальной мощности. Но и тут звук не раздражает: чувствуется, что его настраивали «под восьмицилиндровый».

И наконец, оснащение. Кто объяснит мне, почему аудиосистема Mark Levinson в седанах GS300/430 и купе-кабриолетах SC430 звучит плоско и сухо, а в кроссоверах RX — ярко, объемно и музыкально? Порой я даже испытывал зависть: от такой «музыки» я и дома не отказался бы. Не говоря уж об автомобиле.

И за все эти радости жизни, включая (наконец-то — в России!) интерактивный цветной дисплей и видеокамеру заднего вида — $77300. Для тех, кто не в курсе: BMW X5 3.0 и Mercedes ML 350 в схожей комплектации дороже, а Cadillac SRX 4.6 — чуть дешевле. Но по расходу бензина, понятное дело, Lexus заткнет их за пояс...

А что с надежностью? Сколько прослужит батарея? Как она поведет себя в морозы? Ведь даже суперсовременные аккумуляторы в мобильных телефонах, к примеру, теряют до половины емкости за год-полтора службы. А зимой на замену цифровым камерам Canon мы всегда держим наготове старые, пленочные — те не «замерзают»...

— Да, емкость батареи немного снижается на морозе, — подтверждают тойотовцы. — Но она не литий-ионная, как в нынешних мобильниках, а никельметаллгидридная и охлаждение переносит без заметного снижения рабочих характеристик. Во всяком случае, мы проводили испытания при температуре около минус 30, и Lexus RX400h заводился и нормально работал. Срок службы батареи — такой же, как и у всего автомобиля, 300—350 тысяч километров. И если раньше, в первые годы выпуска гибридомобилей Toyota Prius, мы давали на батарею продленную восьмилетнюю гарантию, то теперь в этом нет надобности — срок на нее составляет те же три года, что и на остальные компоненты автомобиля...

Все здорово. Мне не понравилось лишь то, что в большинстве ситуаций Lexus RX400h ведет себя как переднеприводный автомобиль. Когда даешь полный газ при немного повернутых передних колесах, тяжелая машина задирает передок, а руль «легчает» и стремится вырваться из рук — это так называемое torque steer, «паразитное силовое подруливание», свойственное мощным переднеприводным машинам. Действительно, ведь мощность «синергетической» силовой установки, которая приводит передние колеса, намного превышает потенциал заднего электромотора. Я попробовал стартовать с полной тягой на гравийной дороге: передок буксует, а задние колеса — ни-ни!

— Вы правы, электродвигатель заднего привода мог бы быть и помощнее, — признались тойотовцы. — Сейчас в большинстве ситуаций тяга распределяется между осями в пропорции примерно 80/20. Но мы адаптировали систему E-Four к уже существующему автомобилю, и под полом задней части кузова просто не было места для более массивного и мощного электродвигателя. В следующей модели все будет иначе...

Это — ключевые слова. Прогресс продолжается! Скоро дебютирует гибридный седан Lexus GS450h, и он будет явно не последним. Электродвигатели на неодимовых магнитах станут еще мощнее и компактнее, управляющие компьютеры и преобразователи напряжения — еще эффективнее и надежнее. Если кто и провоцирует гибридную революцию в планетарном масштабе, так это Toyota.

Кстати, гоночный Lexus RX400h уже проехал 24-часовой марафон на Северной петле Нюрбургринга. А в приватных разговорах тойотовцы намекнули, что, дескать, было бы интересно задействовать гибридные технологии в Формуле-1!

Так что президент Хироши Окуда может и не выходить на подиум в рубашке. Свой «зеленый уголок» в массовом сознании Toyota себе уже забронировала...


Lexus RX400h на 200 кг тяжелее, чем исходный Lexus RX330 для американского рынка. Под капотом, помимо бензинового двигателя V6 (1), расположены электромеханическая трансмиссия (2) со встроенными электродвигателем и генератором (суммарная масса агрегата — 118 кг, лишь на 25 кг тяжелее пятиступенчатого «автомата») и блок преобразователей напряжения (4) массой 32 кг. Сзади — высоковольтная батарея (3) массой 70 кг и электропривод задних колес (5), который весит еще 40 кг. Но зато у бензинового двигателя за ненадобностью отсутствуют навесные агрегаты (стартер, генератор), а в трансмиссии нет карданного вала к задним колесам.

Сам двигатель работает не по экономичному циклу Аткинсона, как бензиновая «четверка» гибрида Toyota Prius, а по обычному циклу Отто. Но пониженная степень сжатия и измененные характеристики управления позволили совместить достаточную литровую мощность (64 л.с./л) и низкую токсичность выхлопа — мотор удовлетворяет нормам Euro 4, а выбросы окислов азота NOx практически равны нулю. Компрессор кондиционера — с электроприводом


Так выглядит схема гибридной силовой установки Hybrid Synergy Drive, которая приводит передние колеса. В ее основе лежит простая до гениальности идея (которая, впрочем, применялась в трансмиссиях погрузчиков) — передаточное отношение плавно и бесступенчато изменяется с помощью дифференциального механизма на основе единственной планетарной передачи. Передние (постоянно ведущие) колеса и тяговый электродвигатель соединены с коронной шестерней «планетарки», бензиновый двигатель — с водилом (блок шестерен-сателлитов), а генератор — с солнечной шестерней. Изменяя нагрузку генератора, электроника гибко регулирует обороты бензинового двигателя — например, для его запуска во время движения достаточно нагрузить генератор, причем на колеса поступает только 72% крутящего момента двигателя, а оставшиеся 28% получает генератор.

Силовой агрегат Приуса устроен точно так же. Но Lexus RX400h имеет более совершенный агрегат следующего поколения: например, электродвигатель здесь более мощный и высокооборотный (12400 об/мин), что потребовало дополнительного понижающего редуктора — тоже планетарного


Сверху — разрез силового агрегата Hybrid Synergy Drive, снизу — заднего электромотора с редуктором и дифференциалом


Этот хитро устроенный электроусилитель руля (электромотор перемещает непосредственно рейку с помощью шариковой гайки) перекочевал на гибридный Lexus с седана Toyota Crown Majesta
Леонид ГОЛОВАНОВ

По материалам Авторевю










Рейтинг@Mail.ru