Высокие технологии в доступном сегменте. KIA представила гибридную Elantra

«Автомобиль Elantra LPI HEV - яркий пример инноваций от компании Hyundai Motor. Разрабатывая эту модель, мы использовали наш богатый опыт в производстве автомобилей на сжиженном газе. В результате нам удалось создать удивительно экономичный гибридный автомобиль», - отметил Ли Хён-Сун (Lee Hyun-Soon) вице-президент и технический директор Научно-исследовательского центра Hyundai-Kia.

Технология автомобиля и все ключевые компоненты (двигатель, аккумуляторы, DC/DC преобразователь) были разработаны специалистами компании Hyundai.

Для Elantra LPI HEV была разработана эксклюзивная приборная панель, видимость на которой была улучшена благодаря панели semi-supervision и ЖК-дисплею с инверсией цветов для счетчика пробега/одометра    . Видимость улучшена также за счет светодиодной подсветки и равномерного освещения. Панель интегрирована в систему Control Area Network (CAN), связывающую все электронные системы автомобиля.

Автомобиль Elantra LPI HEV оснащен параллельной гибридной силовой установкой типа «стартер генератор», интегрированный с маховиком двигателя, разработанной центром Hybrid Vehicle Development Center в городе Намьян, Южная Корея.

Гибрид оснащен двигателем Gamma объемом 1,6 литров, работающим на сжиженном газе, и электромотором мощностью 15 кВт и бесступенчатой коробкой передач (вариатором). Elantra LPI HEV является среднеразмерным гибридом c расходом топлива в 1 литр на 17,3 километра (эквивалент бензинового расхода 21.5 км/литр), что на 41,4% лучше показателя бензинового двигателя Elantra объемом 1,6 литра.

Для улучшения температурных режимов работы двигателя в Elantra LPI HEV применен цикл Аткинсона, благодаря чему удалось увеличить степень сжатия двигателя с 10,5 до 12,0. С целью усовершенствования механических характеристик двигателя разработчики уменьшили усилия  клапанных пружин и уменьшили давление прижатия поршневых колец к стенкам цилиндров. Трение было дополнительно уменьшено за счет покрытия из аморфного углерода (DLC) на кулачках и дисульфида молибдена (MoS2) на юбке поршней. Двигатель оснащен системой изменения фаз газораспределения (CVVT) и электронной системой управления дроссельной заслонкой.

Инновационные решения:

Бесступенчатая трансмиссия снабжена новым металлическим ремнем производства Van Doorne, а с целью экономии топлива, гидротрансформатор заменен мокрым многодисковым сцеплением для обеспечения плавного трогания автомобиля. Для более точного управления сцеплением применен прямой электромагнитный клапан, также применена  отдельная регулируемая система охлаждения.

В результате всех этих усовершенствований бесступенчатая трансмиссия нового автомобиля превосходит показатели конкурентов. К тому же, в случае несрабатывания устройства управления вариатором (TCU) можно воспользоваться гидравлическим защитным режимом трансмиссии.

Электромотор гибридной силовой установки представляет собой внутренний синхронный мотор с постоянными магнитами, помещенный между двигателем и трансмиссией. В электромоторе установлен вращающийся датчик положения, который сообщает данные о положении ротора блоку управления электроприводом (MCU). Максимальная мощность электродвигателя – 15 киловатт, а крутящий момент – 15,7 киловатт. Максимальная эффективность самого мотора превышает 95%.  Форма магнита и электромотора («крылья чайки») оптимизированы для получения лучших показателей.  На статоре применен раздельный тип размещения обмотки.  Блок управления электроприводом (MCU) и батарейная установка охлаждаются системой принудительного воздушного охлаждения. Электромотор имеет воздушное охлаждение.

Elantra LPI HEV - первый в мире автомобиль с литий-ионными полимерными аккумуляторными батареями, единственным поставщиком которых является компания LG Chem, ведущий производитель аккумуляторов в мире.

Литий-ионные полимерные аккумуляторы имеют ряд преимуществ перед обычными литий-ионными батареями - более высокую плотность накапливаемой энергии, низкую себестоимость, повышенную устойчивость к физическому воздействию и более долгий срок жизни. Литий-ионные полимерные аккумуляторы прошли испытания на продолжительность работы на дистанции в 300 тыс. километров, были протестированы на перезаряд и безопасность при авариях.

Батареи работают с номинальным напряжением 180 В и емкостью 5,3 ампер-часа. Аккумуляторный блок входит в общий модуль питания наряду с системой контроля аккумуляторной батареи (BMS), блоком управления электроприводом (MCU), DC/DC конвертором и вентилятором охлаждения, контролирующим температуру батарей для предотвращения их плавления или взрыва. Задача системы контроля BMS - постоянный мониторинг работы всей системы и контроль за температурой.

В отличие от бензиновой версии у Elantra LPI HEV нет генератора переменного тока. Вместо него новый автомобиль оснащен низкопрофильным DC/DC преобразователем, который обеспечивает более экономичный расход топлива и предоставляет еще один источник энергии для дополнительных нужд.

Блок электронного управления работой гибридного двигателя (HCU) – электронный контроллер управления работой силового агрегата. Он аккумулирует данные, поступающие от различных узлов и устройств автомобиля, водительских действий, разнообразных датчиков, обрабатывает их и посылает соответствующие управляющие сигналы двигателю.

В гибридной силовой установке, где тяговый электромотор соединяется с двигателем и трансмиссией с помощью муфты сцепления вместо гидротрансформатора, существует проблема скатывания машины при попытке тронуться / перезапустить двигатель под уклоном. Чтобы предотвратить подобное скатывание, для тормозной системы была сконструирована специальная система, позволяющая поддерживать давление масла тормозов после того, как водитель убрал ногу с педали тормоза. Таким образом обеспечивается постепенное увеличение крутящего момента при трогании с места под уклоном. В систему встроен прибор для измерения угла уклона, который направляет данные в блок электронного управления работой гибридного двигателя (HCU). Это позволяет избежать задержки старта и пробуксовки на ровной поверхности. Чтобы обеспечить достоверность данных, передаваемых креномером, и избежать ошибок, связанных с реальным состоянием дороги под машиной, разработчики использовали сложный алгоритм измерения.

Выброс оксида углерода составляет всего 102 г/км, что на 90% меньше, чем у бензинового двигателя и соответствует показателю SULEV (автомобили с максимально низким выбросом вредных веществ). Сжиженный газ, который часто называют «автомобильным газом», является углеводородным топливом с низким выделением углерода. Он сгорает намного чище, чем бензин или дизтопливо, и, в отличие от последнего, не содержит твердых частиц.

Стоимость Elantra LPI HEV будет известна 1 июля, когда автомобиль поступит в южнокорейские автосалоны. Она будет немного выше бензиновой версии за счет использования в автомобиле дополнительного оборудования (литий-ионные полимерные аккумуляторы, ЖК-монитор, дополнительные системы электронного управления) и за счет сопутствующих затрат на опытно-конструкторские работы.

Elantra LPI HEV обещает стать самым экономичным автомобилем, работающим на сжиженном газе, так как цена газа почти на 50% ниже, чем на бензин. Elantra LPI HEV на 40% экономичнее своих конкурентов в эксплуатации и на 50% - своей бензиновой версии.

Так как около 15% всех легковых автомобилей и 100% такси в Корее ездят на сжиженном газе, в этой стране Elantra LPI HEV определенно станет хитом. Более того, по результатам торговых рейтингов с момента своего появления на рынке Elantra вошла в тройку бестселлеров в Корее.

Компания Hyundai разработала свой первый гибридный электромобиль в 1995 году, презентовав его на Сеульском автомобильном салоне как «экологичный автомобиль будущего». В 1999 году компания выпустила Elantra HEV, а в 2000 - Accent HEV. В обеих моделях использовались параллельная схема гибридного автомобиля с использованием встроенного стартер-генратора. Однако опытные экземпляры этих автомобилей не были запущены в массовое производство.

В 2004 году в рамках демонстрации потенциала своих технологических возможностей Hyundai представила правительству Кореи 50 автомобилей гибридов Getz.. Автомобили Getz  оснащены гибридной установкой с электродвигателем мощностью 12 кВт и никель-металлогидридных батареями. Компания продолжила работать над разработкой гибридных технологий и в 2005 году Hyundai и Kia представили 350 единиц гибридных автомобилей, в 2006 – 730, а в 2007 – 1682, в том числе Accent HEV.

Для страны, которая вынуждена полностью импортировать нефть, появление Elantra LPI HEV стало небольшим, но существенным шагом на пути к сокращению внутреннего энергопотребления и диверсификации используемой энергии.

В первую очередь Elantra LPI HEV будет выпущен только на корейский рынок, но впоследствии появится в странах с развитой инфраструктурой обеспечения сжиженным газом.

К 2010 году компания Hyundai планирует расширить свою линейку гибридов и представить полную гибридную версию Sonata.

Смотрите также:

• В Лос-Анджелесе состоялась премьера электрического концепта купе BMW i3 →
• 7 экологичных концептов франкфуртского автосалона →
• 24 премьеры автосалона в Лос-Анджелесе →